Processo alfa

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Il processo alfa è una delle due classi di reazioni di fusione nucleare tramite le quali le stelle convertono l'elio in elementi più pesanti (l'altro è il processo tre alfa).[1]

Mentre il processo tre alfa richiede unicamente elio, la reazione alfa può avvenire solo quando nella stella si è già prodotto del carbonio, a partire dal quale possono essere sintetizzati elementi più pesanti, come esemplificato dalle reazioni seguenti:

\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{8}^{16}O} + \gamma + Q, Q = 7,16 МeV
\mathrm{_8^{16}O} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{10}^{20}Ne} + \gamma + Q, Q = 4,73 МeV
\mathrm{_{10}^{20}Ne} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{12}^{24}Mg} + \gamma + Q, Q = 9,31 МeV
\mathrm{_{12}^{24}Mg} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{14}^{28}Si} + \gamma + Q, Q = 9,98 МeV
\mathrm{_{14}^{28}Si} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{16}^{32}S} + \gamma + Q, Q = 6,95 МeV
\mathrm{_{16}^{32}S} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{18}^{36}Ar} + \gamma
\mathrm{_{18}^{36}Ar} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{20}^{40}Ca} + \gamma
\mathrm{_{20}^{40}Ca} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{22}^{44}Ti} + \gamma
\mathrm{_{22}^{44}Ti} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{24}^{48}Cr} + \gamma
\mathrm{_{24}^{48}Cr} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{26}^{52}Fe} + \gamma
\mathrm{_{26}^{52}Fe} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_{28}^{56}Ni} + \gamma

Tutte queste reazioni avvengono con frequenza molto bassa e quindi non contribuiscono in maniera significativa alla produzione di energia della stella; le reazioni che potrebbero produrre elementi più pesanti del Neon (numero atomico > 20) avvengono con frequenza ancora più bassa, a causa dell'aumento della forza di repulsione elettrostatica.

Elementi da processo alfa[modifica | modifica sorgente]

Vengono definiti elementi da processo alfa (o elementi alfa) quelli i cui isotopi più abbondanti hanno una massa atomica che è multiplo intero di quattro, la massa del nucleo dell' He detto anche particella alfa. Gli elementi alfa con numero atomico ≤ 22 sono: C, N, O, Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca, Ti. Vengono sintetizzati attraverso la cattura alfa prima che si inneschi il processo di fusione del silicio, un precursore di supernova di tipo II. Il calcio e il silicio risultano unicamente da processo alfa, mentre il magnesio può originarsi anche da cattura protonica. L'ossigeno è un elemento alfa nelle stelle a bassa metallicità di II popolazione. Viene prodotto anche nelle supernove di tipo II e il suo accrescimento è ben correlato con l'aumento di altri elementi risultanti da processo alfa. Il carbonio e l'azoto vengono a volte inclusi tra gli elementi alfa in quanto sono sintetizzati nelle reazioni di cattura alfa.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Jayant V Narlikar, From Black Clouds to Black Holes, World Scientific, 1995, ISBN 9810220332.