Fissão nuclear cósmica pode comprovar elementos além da Tabela Periódica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/12/2023

Ilustração de duas estrelas de nêutrons colidindo e liberando nêutrons, que os núcleos radioativos capturam rapidamente. A combinação de captura de nêutrons e decaimento radioativo produz posteriormente elementos mais pesados. Acredita-se que todo o processo aconteça em um único segundo.
[Imagem: Matthew Mumpower/LNNL]

Fissão nuclear nas estrelas

Ante os eventos cataclísmicos que imperam universo afora, como buracos negros engolindo estrelas, fusões de estrelas de nêutrons e explosões de raios gama que parecem durar mais do que deveriam, a explosão de uma bomba de fissão nuclear parece um fogo de artifício em uma data comemorativa.

Mas os astrônomos acreditam que mesmo esses "traques cósmicos" podem desempenhar um papel em um processo fundamental do Universo: A criação dos elementos químicos mais pesados.

As teorias sugerem que os elementos químicos acima do ferro na Tabela Periódica sejam criados em explosões verdadeiramente cataclísmicas, do quilate de uma fusão entre duas estrelas de nêutrons ou de explosões de supernovas muito raras.

Mas Ian Roederer e seus colegas do Laboratório Nacional Los Alamos, nos EUA, acreditam que a reles fissão nuclear pode desempenhar um papel na criação dos elementos mais pesados. Ao analisar dados sobre uma variedade de elementos químicos detectados em estrelas muito antigas, a equipe encontrou uma explicação nada menos do que corajosa.

Em vez de serem produzidos por fusão nuclear, a reação que ocorre nas estrelas, os elementos mais pesados seriam fruto da fissão nuclear de elementos muito pesados, mais pesados do que todos os que existem na Tabela Periódica - enquanto a fusão cria elementos mais pesados juntando átomos mais leves, a fissão cria átomos mais leves quebrando átomos mais pesados.

Assim, e esta é a conclusão da equipe, a presença dos elementos mais pesados seria uma espécie de assinatura da fissão nuclear ocorrendo cosmos afora.

Há indícios de que alguns asteroides possam conter elementos superpesados, que não existem na Terra.
[Imagem: fszalai/Pixabay]

Elementos pesados e superpesados

Indo para as observações, os pesquisadores encontraram uma correlação entre metais leves, como a prata, e núcleos de terras raras, como o európio. Quando um desses grupos de elementos aumenta, os elementos correspondentes do outro grupo também aumentam - a correlação é positiva.

"A única maneira plausível de isto surgir entre estrelas diferentes é se existir um processo consistente operando durante a formação dos elementos pesados," disse Matthew Mumpower - a equipe testou todas as possibilidades e a fissão foi a única explicação capaz de reproduzir essa tendência.

Este é o primeiro indício substancial da fissão nuclear operando em escala cósmica. Os frutos da fissão são produtos do processo de divisão de átomos relativamente pesados em átomos mais leves - o mesmo processo utilizado em armas e reatores nucleares.

Se os modelos da equipe estiverem corretos, há uma implicação dramática não apenas sobre o processo de gênese dos elementos, mas sobre a própria matéria: Se o processo de fissão nuclear é o mecanismo em ação, então existem na natureza elementos com uma massa atômica (o número de prótons mais nêutrons) de 260 para cima, portanto mais pesados do que aqueles na extremidade superior da Tabela Periódica.

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