Wikipedia dice que toda la materia debería descomponerse en hierro-56. Pero también dice que el níquel-62 es el núcleo más estable.
Entonces, ¿podría esto significar que en un futuro lejano, todo podría (a través de un túnel cuántico) fusionarse y/o descomponerse en níquel-62 en lugar de hierro-56?
Pregunta inspirada en un comentario interesante realizado en una publicación aquí: http://www.quora.com/Do-atoms-ever-deteriorate-over-time/answer/Alex-K-Chen/comment/574730
La curva de energía de enlace, nuevamente en wikipedia, muestra al hierro como el que tiene la energía de enlace más pequeña por nucleón. Aunque en la tabla, se indica lo siguiente:
El 56Fe tiene la masa específica de nucleón más baja de los cuatro nucleidos enumerados en esta tabla, pero esto no implica que sea el átomo enlazado más fuerte por hadrón, a menos que la elección de los hadrones iniciales sea completamente libre. El hierro libera la energía más grande si se permite que 56 nucleones formen un nucleido, cambiando uno a otro si es necesario. La energía de enlace más alta por hadrón, con los hadrones comenzando con la misma cantidad de protones Z y nucleones totales A que en el núcleo unido. , es 62Ni. Por lo tanto, el verdadero valor absoluto de la energía de enlace total de un núcleo depende de lo que se nos permita construir el núcleo. Si se permitiera que todos los núcleos de número de masa A se construyeran con neutrones A, entonces el Fe-56 liberaría la mayor cantidad de energía por nucleón, ya que tiene una fracción mayor de protones que el Ni-62. Sin embargo,
Se ve que hay un margen de maniobra a la hora de construir modelos en escenarios del fin del universo. Hay tanta especulación en las líneas de tiempo. La observación nos dice que el Ni-62 no es abundante, mientras que el Fe sí lo es. Parece que en la secuencia de explosiones de supernovas el hierro gana; de acuerdo con la cita anterior, esto significaría que es el número de nucleones lo que es importante y las cargas se ordenan estadísticamente.
De todos modos, en un universo en expansión continua con un protón estable, es difícil ver cómo los gases en expansión de helio e hidrógeno pueden hacer un túnel en cualquier cosa a medida que se expanden para que "toda la materia" termine como átomos de Fe o Ni.
No se preocupe, el protón se desintegrará de acuerdo con la mayoría de los modelos actuales de física de partículas de todos modos.
Para obtener Ni62 se requiere la producción de núcleos más pesados que Fe56. El problema es que estos elementos con picos de hierro se producen principalmente en reacciones de nucleosíntesis rápida en los centros de las estrellas (ya sean estrellas masivas o en supernovas de tipo Ia). Los elementos del pico de hierro se producen en un equilibrio estadístico nuclear quemando silicio. Las reacciones rápidas de captura alfa compiten con la fotodesintegración y pueden producir con éxito núcleos de hasta Ni56 inclusive. Para producir isótopos más estables con luego requiere cambios de sabor débiles para convertir los protones en neutrones.
Más allá de Ni56, hay un bloqueo para una mayor captura alfa. Zn60 y Ge64 tienen una energía de enlace más baja y, además, la barrera de culombio para la captura alfa es más alta. A las temperaturas más altas requeridas para impulsar estas reacciones de fusión, la fotodesintegración es capaz de descomponer los núcleos más rápidamente de lo que pueden formarse.
Por lo tanto, a pesar de que tiene (marginalmente) más energía de enlace por nucleón, el camino para formar Ni62 en el universo no se ve favorecido. En cambio, obtenemos mucho Fe56 que se produce mediante dos capturas de electrones en Ni56 en regiones de alta densidad o por desintegración de positrones a través de Co56 (por ejemplo, en las envolturas expulsadas de las supernovas).
usuario4552