Seguici su Google

Il cerio,⁢ un elemento chimico fondamentale per la vita sulla Terra ​e per‍ le‌ tecnologie avanzate, è stato al centro di una nuova ricerca condotta dall’Istituto di fisica nucleare‌ (Infn)⁤ e ‍dall’Istituto nazionale⁢ di astrofisica (Inaf), pubblicata sulla rivista Physical Review Letters. ⁢Lo studio, realizzato presso il Cern nell’esperimento n_Tof, ha permesso‌ di misurare con precisione la sezione d’urto della reazione⁢ nucleare dell’isotopo 140 del cerio con un neutrone,⁤ un meccanismo chiave ⁣per il ⁤processo di ‍cattura lenta di neutroni che‌ avviene ⁤nelle ‌stelle.

 

Il cerio, parte​ delle terre rare, è essenziale per molte applicazioni tecnologiche e oggetti di uso quotidiano, come ‍gli accendini. La ricerca ha utilizzato n_Tof come sorgente di fasci di‌ neutroni per riprodurre⁤ alcune delle reazioni nucleari che avvengono nell’universo, dalla⁢ fisica medica⁢ all’astrofisica nucleare e‍ alla produzione di energia. Le misure effettuate‍ a n_Tof, affiancate da modelli teorici, hanno permesso di comprendere meglio ‍la produzione degli elementi⁤ chimici nell’universo, dal ‌Big Bang fino ai processi di cattura neutronica⁢ lenta e ‍veloce nelle stelle.

 

Gli⁢ elementi più pesanti del ferro osservati nelle stelle, come stagno, argento, oro e piombo, ⁣possono essere riprodotti ‍teoricamente attraverso due​ processi⁣ di cattura neutronica: il processo s (slow)⁤ e il processo r (rapid). Il processo s⁤ produce circa la metà degli elementi più pesanti del ferro presenti nell’universo, tra cui il cerio.‌ La sezione d’urto misurata a n_Tof​ è⁢ stata determinata con un’accuratezza inferiore ⁢al 5 per cento, permettendo di⁢ identificare risonanze nucleari mai osservate prima nell’intervallo di energie coinvolte nella produzione del cerio nelle stelle.

 

La‍ scoperta ha ​aperto nuovi interrogativi sulla natura e sulla composizione chimica dell’universo, in ‍particolare sulla discrepanza tra le previsioni‌ sulla quantità‌ di cerio sintetizzata nelle stelle e le osservazioni spettroscopiche di ​stelle arricchite dal processo s nell’ammasso globulare​ M22. I nuovi dati nucleari suggeriscono una ​riduzione del 20 ⁢per⁤ cento del contributo del processo s ⁤all’abbondanza di cerio ⁣nella galassia, con implicazioni⁣ significative per la comprensione dell’evoluzione chimica galattica e‍ la composizione di elementi più pesanti.

 

La ricerca influenzerà i modelli stellari, migliorando le ⁤stime teoriche dell’abbondanza di cerio ‍nelle ‌stelle e‌ fornendo dati fisici di alta⁣ precisione utili per⁤ minimizzare le incertezze presenti ‍nei calcoli ⁢teorici stellari. Questi dati potrebbero essere​ utilizzati come “cartina⁤ di tornasole” per‍ identificare i dati spettroscopici migliori nelle grandi ⁣campagne osservative come Gaia, ‍Apogee e Galah.

Seguici su Google