Quanta acqua serve per spegnere il sole?

Provate a pensarci prima di leggere la risposta: si può risolvere il problema afa buttando un sacco di acqua sul Sole spegnendolo?

CC-BY alexisnyal via Flickr. Some rights reserved.

Ok, non è impossibile (ci arriviamo dopo, lasciatemi creare un po’ di tensione), ma prima ci sono diversi problemi da risolvere.

Primo problema: l’acqua non rimarrebbe liquida nel freddo vuoto cosmico. Anche un grosso secchiello congelerebbe in pochissimo tempo. E comunque tutta l’acqua evaporerebbe avvicinandoci alle migliaia di gradi del Sole, e il vento solare la spazzerebbe via.

Secondo problema: servirebbe tantissima acqua, una massa paragonabile a quella del Sole stesso, ma probabilmente di più. Già trovato il problema? Se il Sole ha abbastanza massa da iniziare la fusione nucleare, anche il nostro enorme secchiello ce l’avrebbe. Il secchiello imploderebbe, diventando a sua volta una stella. Ora abbiamo due soli. Ben fatto.

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Terzo e più importante problema: l’acqua spegne il fuoco tagliandogli l’ossigeno, ma al Sole non serve ossigeno perché non è un fuoco, come spiega questo divertente video di Vsauce e Minutephysics.

Aggiungere acqua, come spiega Michael nel video, darebbe solo altro carburante alla fusione nucleare e peggiorerebbe il caldo sulla Terra. Dal lato positivo, le stelle più massicce bruciano più in fretta. Potremmo scambiare 5 miliardi di anni di calura con qualche centinaio di milioni di anni di inferno. Ci si mette troppo.

Come promesso, un modo c’è: usare un idrante e buttare tantissima acqua (ma a quel punto va bene qualunque cosa) nel Sole quasi alla velocità della luce. Se fatto nel modo giusto, dissolveremmo interamente il Sole, risolvendo in modo rapido e definitivo il problema caldo.

Per farlo, quindi, dobbiamo solo trovare un sacco di acqua… e inventare un potentissimo cannone… e calcolare come fare… no dai, fa troppo caldo… non ho voglia!

 

Foto copertina: CC0 Olichel, via pixabay.com

Come dare il nome un elemento

Volete dare il nome ad un elemento della tavola periodica? Facile! Seguite questa semplice guida.

Prima di tutto bisogna scoprire un elemento. La tavola periodica non ha buchi: tutti gli elementi con 118 protoni o meno sono già stati trovati. Siccome i nuclei molto popolosi non stanno assieme a lungo, non si trovano elementi così pesanti in natura: bisogna fabbricarli.

Questo potrebbe richiedere un po' di lavoro.

Semplificando molto, per creare un nuovo elemento si fondono due elementi esistenti. Per scoprire gli ultimi 4, hanno messo ioni di Calcio in un acceleratore, facendoli sbattere contro nuclei di Berkelio, sperando che si fondessero.

Tutti gli elementi dell’universo si sono formati così: o producendo energia nelle stelle o assorbendone durante l’esplosione di una stella.

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Chi ha fabbricato gli elementi. CC-BY-SA: Cmglee, via Wikipedia

Se il nucleo del vostro elemento sta assieme per almeno un centimillesimo di miliardesimo di secondo, dovete capire quanti protoni ha. Non serve sapere quanti neutroni. A nessuno interessano i neutroni.

Passo numero 2: pubblicare la vostra scoperta su una rivista e aspettate che qualcuno ripeta il vostro esperimento.

Quando il vostro atomo è stato riprodotto anche da altri, si va al passo 3: contattare l’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC). IUPAC analizzerà i risultati e annuncerà ufficialmente la scoperta, dando all’elemento un nome provvisorio.

Congratulazioni! Come scopritori potete fare il passo finale: scegliere un nome… concordato con le migliaia di persone che hanno fatto il lavoro con voi. Potete scegliere il nome che volete. Purché sia un riferimento mitologico, uno scienziato, un luogo, un minerale o una proprietà, e venga approvato da IUPAC.

Insomma è un po’ come dar il nome ad un bebè. Ma in quel caso il primo passo è meno complicato.

 

Aggiornamento del 4/12: Gli elementi sono stati ufficialmente approvati e sono entrati nella tavola periodica, che ora è così:

credit: sciencenotes.org

Per saperne di più
  • Dopo che gli elementi sono stati ufficialmente aggiunti alla tavola periodica, sono entrati anche nella “tavola periodica dei video” del canale YouTube Periodic Videos, che ne spiega le caratteristiche

 

Foto copertina: Pizza lab, CC-BY-NC-ND clement127, via Flickr. Some rights reserved.

 

 

Ultimo tango a Greifswald

Gli atomi ballano, sempre più vicini. La temperatura sale, loro si spogliano degli elettroni e si avvicinano ancora, fino a fondersi. Solo Barry White in sottofondo può rendere la fusione nucleare più sexy.

Greifswald è una piccola città all’estremo nord-est della Germania. Non ha molto di speciale, tranne il primo esemplare (partito la scorsa settimana) di un reattore a fusione che potrebbe rivoluzionare il campo.

La maggior parte dei reattori a fusione moderni si basano—chi più, chi meno—sul Tokamak sovietico. In pratica, fortissimi campi magnetici tengono comprimono l’idrogeno in un grande contenitore a forma di ciambella.

Purtroppo, la forza magnetica necessaria per raggiungere la fusione nei Tokamak è così intensa che spesso danneggia il reattore.

Anche il reattore di Greifswald (chiamato Wendelstein 7-X) è fatto a ciambella, ma la camera per la fusione ha strana forma “attorcigliata”. Con questa particolare geometria, mentre gli atomi danzano uno intorno all’altro, possono essere compressi stressando meno i materiali del reattore.All’interno della camera si sviluppano temperature così estreme (oltre 100 milioni di gradi) che gli atomi di idrogeno perdono i loro elettroni e si scontrano tra loro così forte da fondersi per formare elio.

Costruire questo reattore è molto difficile: i materiali che creano il campo magnetico devono rimanere a -270 gradi e stare a pochissima distanza dal centro incandescente. Anche la progettazione deve essere molto precisa, tanto che ha richiesto un supercomputer.

A dicembre sono partiti i test con l’elio, che si scalda ma non dà fusione. Se tutto funziona come sembra, partirà anche il caldo tango dell’idrogeno. E forse un nuovo capitolo della fusione nucleare.

Foto: Dancing, CC-BY Vladimir Pustovit, via Flickr. Some rights reserved.

Spiegando le vele al Sole

Tutti i pianeti sono spazzati dal feroce vento solare. Può ridurli a deserti inanimati o trasformare il cielo in uno spettacolo mozzafiato. Ma che ci fa del vento nello spazio? E, soprattutto, si può usare per andare a vela?

Il vento solare non è il tipo di vento a cui siamo abituati, dato che non c’è aria nello spazio: invece che di molecole di aria, è fatto di particelle (soprattutto protoni, elettroni e particelle alfa) prodotte dalla fusione nucleare che alimenta il Sole. La maggior parte resta lì, risucchiata dalla forza di gravità. Ma alcune sono veloci abbastanza (da 400 km/h in su) da scappare, guidate dal campo magnetico del Sole. E non sono poche: miliardi di chili al secondo (comunque una nullità rispetto alla massa del Sole).

Pian piano, il vento solare erode l’atmosfera dei pianeti. Senza atmosfera, l’acqua sulla superficie (ammesso ce ne fosse), evapora, lasciando il pianeta deserto. Le radiazioni del vento solare annientano qualunque eventuale sopravvissuto.

Marte ci ha rimesso atmosfera e acqua (quasi tutta). La Terra è fortunata: ha un campo magnetico che salva l’atmosfera dall’erosione e il pianeta da devastazioni assortite.

Come il campo magnetico del Sole guida il vento solare, infatti, quello della Terra lo deflette. Una parte devia e ci evita del tutto, il resto si raccoglie ai poli e produce l’aurora boreale. Perciò, per quanto terrificante, il vento solare è anche un po’ una figata.

E sì, anche se non può spingere una barca sulla Terra, lo si può usare per andare a vela. Nello spazio!

Foto: i20141109_181209c, CC-BY-NC-ND Kris Fricke, via Flickr. Some rights reserved.

La fusione può diventare competitiva

Da molti anni si parla di fusione nucleare, con cui potremmo produrre tantissima elettricità, in modo sicuro, pulito, senza scorie e pesando pochissimo sulle risorse del pianeta. Per ora costa troppo, ma presto questo potrebbe cambiare.

Generare le altissime temperature e i campi magnetici estremi necessari per la fusione, infatti, richede enormi energie e macchinari costosissimi. Questo ha fermato la tecnologia a reattori sperimentali (come ITER in Francia). Ma un recente studio stima che i moderni superconduttori potrebbero abbattere sensibilmente le richieste energetiche e i costi in pochi decenni. “Le nostre previsioni suggeriscono che la fusione non sarà enormemente più costosa della fissione“, ha dichiarato il Professor Damian Hampshire dell’Università di Durham, che ha coordinato la ricerca.

Intanto, altri gruppi di ricerca stanno tentando strade alternative (a volte bizzarre). In un modo o nell’altro, siamo sempre più vicini a realizzare il sogno della fusione.

Foto: CC-BY-NC, Nuclear Wetlands su James Marvin Phelps, via Flickr. Some rights reserved