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La Fisica spiegata a….. Il quarto stato per la fusione

Il quarto stato
Il primo ingrediente necessario per realizzare la fusione termonucleare è il plasma.
E non mi riferisco alla parte liquida del sangue, ma al quarto stato della materia.
Come dite? A scuola avevate studiato solo tre stati?
Tranquilli, anche a me la maestra l’aveva spiegata così:
– stato solido (come il ghiaccio), con volume e forma fissi,
– stato liquido (come l’acqua), con volume fisso e forma dipendente dal contenitore,
– stato gassoso (come il vapore), con volume e forma dipendenti dal contenitore.
In seguito ho imparato che un insieme di molecole passa da uno stato al successivo con l’aumentare della
temperatura: infatti il calore allenta i legami tra le molecole. Così, scaldando il ghiaccio ottengo acqua
(molecole legate debolmente tra loro) e scaldando l’acqua ottengo vapore (molecole non più legate tra loro).
Ma cosa succede se continuo ad aumentare la temperatura?
Se scaldo molto un gas (ma molto, eh, tipo milioni di gradi!), finisce che allento anche i legami tra elettroni e
rispettivi nuclei, fino a staccare una parte degli elettroni. In questo modo ottengo un amalgama di elettroni
(negativi) e ioni positivi, chiamato “gas ionizzato” o “plasma”.
A ben pensarci, i cari vecchi Greci avevano azzeccato anche questa. Parlavano di quattro elementi: Terra,
Acqua, Aria e Fuoco ed è impossibile non notare l’analogia con i quattro stati della Fisica: Solido, Liquido, Gas
e Plasma.
Dunque, se alle alte temperature la materia diventa un gas ionizzato, vien da credere che le stelle siano grumi
di plasma. Ed effettivamente è proprio così.
Vi dirò di più (e giuro che la cosa ha stupito anche me): il 99% della materia nell’Universo è allo stato di
plasma!
Stelle, nebulose, gas interstellari e anche il nostro Sole: tutto plasma.
E qui da noi, sulla Terra?
In effetti, dalle nostre parti di plasma se ne vede pochino; tant’è che i sussidiari tendono a ignorarlo. Eppure
ne incontriamo ogni giorno: fulmini, aurore boreali, lampade al neon e naturalmente i televisori al plasma.
Questo perché non è necessario raggiungere temperature altissime per ionizzare un gas: gli elettroni
(negativi) possono essere staccati dai rispettivi nuclei (positivi) anche applicando forti campi
elettromagnetici.
Ma voi vi starete ancora chiedendo perché abbiamo bisogno di plasma per implementare la fusione
termonucleare.
Bene: questo ve lo spiegheremo nelle prossime puntate!
                                                                                                                                                                                                                                  Elisa Salvato

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