‘Nucleo-‘ significa ‘que ver con núcleos’; "Síntesis" significa "hacer", por lo que la nucleosíntesis es la creación de (nuevos) núcleos atómicos.
En astronomía, astrofísica y cosmología, existen dos tipos principales de nucleosíntesis, la nucleosíntesis del Big Bang (BBN) y la nucleosíntesis estelar.
En el increíblemente exitoso conjunto de teorías que popularmente se llama la teoría del Big Bang, el universo primitivo era muy denso y muy caliente. A medida que se expandió, se enfrió y el plasma de quark-gluón se "congeló" en neutrones y protones (y otros hadrones, pero su papel en BBN fue marginal), que interactuaron furiosamente ... muchas, muchas reacciones nucleares. El universo continuó enfriándose, y pronto se enfrió demasiado para cualquier reacción nuclear adicional ... los isótopos inestables se descompusieron, al igual que los neutrones que ya no estaban en un núcleo u otro. La mayor parte de la materia era hidrógeno (en realidad solo protones; los electrones no fueron capturados para formar átomos hasta mucho más tarde) y helio-4 (partículas alfa) ... con una pizca de deuterio, una pizca de helio-3 y un rastro de litio. -7.
Eso es BBN.
Los átomos en su cuerpo, aparte del hidrógeno, fueron formados en estrellas ... por nucleosíntesis estelar.
Las estrellas en la secuencia principal obtienen la energía que brillan de las reacciones nucleares en sus núcleos; fuera de la secuencia principal, la energía proviene de reacciones nucleares en un caparazón (o más de un caparazón) alrededor del núcleo. Existen varios ciclos o procesos de reacción nuclear diferentes (p. Ej., Triple alfa, proceso s, cadena protón-protón, ciclo CNO), pero el resultado final es la fusión de hidrógeno (y helio) para producir carbono, nitrógeno, oxígeno, ... y El grupo de hierro (hierro, cobalto, níquel). En la fase gigante roja de la vida de una estrella, gran parte de este asunto termina en el medio interestelar ... y un día en su cuerpo.
Hay otras formas en que se pueden crear nuevos núcleos, en el universo (aparte de BBN y nucleosíntesis estelar); por ejemplo, cuando una partícula de alta energía (un rayo cósmico) colisiona con un núcleo en el medio interestelar (o la atmósfera de la Tierra), se divide en dos o más piezas (este proceso se llama espalación de rayos cósmicos). Esto produce la mayor parte del litio (aparte del BBN 7Li), berilio y boro.
Y uno más: en una supernova, especialmente en una supernova de colapso del núcleo, se sintetizan grandes cantidades de nuevos núcleos, muy rápidamente, en las reacciones nucleares desencadenadas por la inundación de neutrones. Este "proceso r", como se le llama (en realidad, hay más de uno) produce la mayoría de los elementos más pesados que el grupo de hierro (cobre a uranio), directamente o por descomposición radiactiva de isótopos inestables producidos directamente.
¿Quieres aprender más? Aquí hay algunos enlaces que podrían interesarle: Nucleosíntesis (Cosmicopia de la NASA), Big Bang Nucleosíntesis (Martin White, Universidad de California, Berkeley) y Stellar Nucleosíntesis (Universidad de Ohio).
Muchas historias de la revista Space sobre este tema también; por ejemplo, las estrellas en la Vía Láctea, núcleo "Exhale", carbono, oxígeno, los astrónomos simulan las primeras estrellas formadas después del Big Bang, y las estrellas de neutrones tienen costras de súper acero.
Echa un vistazo a este episodio de Astronomy Cast, hecho a medida para este artículo de la Guía del espacio: Nucleosíntesis: Elementos de las estrellas.
Fuentes:
NASA
Wikipedia
UC Berkeley
