Quale fenomeno quantistico è alla base della fusione nucleare che avviene nel nucleo centrale del Sole?
A) Effetto Fotoelettrico
B) Effetto Tunnel
C) Effetto Doppler
D) Effetto Joule
Motivare la risposta.
* Raffaele V. da Udine e Fabrizio G. da Napoli sono stati i più veloci a rispondere correttamente*
La risposta corretta è la B
All’interno del Sole, avvengono circa 1038 reazioni di fusione al secondo, ovvero vengono bruciati circa 640 milioni di tonnellate di idrogeno al secondo.
I nuclei atomici, formati da protoni e neutroni, hanno carica elettrica positiva, quindi tendono a respingersi se portati a piccole distanze. Affinché due nuclei possano fondersi è necessario che essi superino la cosiddetta barriera di repulsione coulombiana. Alla temperatura del Sole, questo può avvenire solo grazie ad un effetto quantistico denominato effetto tunnel e la probabilità di superamento della barriera coulombiana è dell’ordine di 10-9. Questo significa che solo uno scontro su un miliardo può effettivamente dare vita ad una reazione di fusione.
Sebbene la probabilità di fusione tra due protoni sia estremamente piccola, l’elevata densità e le grandi dimensioni del Sole consentono di avere un numero di fusioni sufficienti da mantenerlo acceso.