Descrizione Il termine fusione nucleare indica tutte le reazioni in cui nuclei atomici più leggeri si scontrano e si fondono per formare uno o più nuclei atomici più pesanti. In astronomia, la fusione dell'idrogeno è la reazione di fusione nucleare che trasforma i nuclei di idrogeno (ciascuno costituito da un singolo protone) in nuclei di elio-4 (ciascuno costituito da due protoni e due neutroni legati insieme). Il nucleo di elio-4 ha una massa inferiore alla somma delle masse dei protoni e dei neutroni che lo compongono. Secondo la famosa formula di Einstein E=mc², questa differenza di massa corrisponde a una differenza di energia. Quando i protoni e i neutroni si fondono per formare l'elio-4, viene rilasciata la quantità di energia corrispondente a questa differenza. In questo modo, la fusione dell'idrogeno serve come fonte di energia per le cosiddette stelle di sequenza principale come il nostro Sole. Almeno per un certo periodo di tempo, tali stelle si trovano in uno stato di equilibrio: La quantità di energia rilasciata dalla fusione dell'idrogeno nei loro nuclei corrisponde all'energia che queste stelle luminose emettono sotto forma di luce e altri tipi di radiazioni elettromagnetiche e di particelle.

La fusione dell'idrogeno avviene attraverso diversi passaggi intermedi. Per le stelle con una massa pari o inferiore a quella del nostro Sole, procede attraverso la cosiddetta catena protone-protone (catena pp). Nella versione più semplice di questa catena di reazioni, due nuclei di idrogeno (protoni) si fondono per produrre nuclei di deuterio (un protone, un neutrone ciascuno), che poi si fondono con un altro nucleo di idrogeno per produrre elio-3 (due protoni, un neutrone). Due di questi nuclei di elio-3 si fondono per dare elio-4 e due nuclei di idrogeno rimanenti. Nelle stelle con una massa superiore a 1,3 volte quella del nostro Sole, un processo alternativo, definito ciclo CNO, diventa il modo dominante per fondere l'idrogeno in elio. Gli scienziati sulla Terra hanno costruito macchine per creare reazioni di fusione con la speranza che in futuro possa diventare un modo praticabile per generare energia. La fusione dell'idrogeno non avviene solo nelle stelle, ma anche durante la fase iniziale del Big Bang del nostro universo.

Termini correlati

• Idrogeno
• Fusione nucleare

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