All’inizio ci fu il Big Bang, l’evento che ha dato origine al nostro universo, e nei primi tre minuti a partire dal Big Bang si formarono gli elementi primordiali, ovvero l’idrogeno, l’elio, il deuterio e il litio.
Gli elementi chimici sono caratterizzati da due numeri: il numero atomico, ovvero il numero di protoni nel nucleo, che identifica un particolare elemento, e il numero di massa che rappresenta la somma di neutroni e protoni nel nucleo. Uno stesso elemento può avere vari isotopi che hanno lo stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni e quindi diverso numero di massa. Da qui in poi useremo solo il numero di massa. L’idrogeno ha numero di massa 1, il deuterio 2 e l’elio 4. Il litio che si formò nel Big Bang ha numero di massa uguale a 7.
In particolare, tutti gli elementi dal carbonio, che ha numero di massa 12, fin all’uranio e ai transuranici sono stati creati dalle reazioni nucleari che avvengono nelle stelle.
Durante il Big Bang le temperature erano altissime e i nuclei degli elementi leggeri si sono iniziati a formare nell’intervallo di temperatura tra un miliardo e cento milioni di kelvin. La temperatura infatti iniziò a diminuire a partire dal Big Bang poiché l’universo si stava espandendo.
Il carbonio e gli altri elementi pesanti non si formarono a quell’epoca, perché dopo la formazione degli atomi di elio, che sono i mattoni per costruire il carbonio, le condizioni di temperatura e densità nell’universo non erano sufficienti per la fusione dell’elio, che avvenne in seguito nelle stelle Solo dopo la formazione delle prime stelle iniziò la formazione di tutti gli elementi chimici che conosciamo e che formano la tavola periodica di Mendeleev.
(INFN)
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