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Ho fatto due etti e mezzo di anti-cotto, lascio?

Dicevamo che sul nostro pianeta esistono copie speculari di ogni micro-elemento che costituisce la materia: è la cosiddetta “anti-materia”. O, come preferiamo chiamarle noi, i “gemelli malvagi” delle particelle subatomiche.

L’antimateria non è naturalmente reperibile da nessuna parte sulla Terra, poichè qualsiasi contenitore – per non parlare degli stessi atomi di ossigeno, azoto, argon, carbonio, idrogeno che si trovano in forma gassosa nell’aria – verrebbero istantaneamente annichiliti nella reazione più efficiente che la Natura abbia mai messo a punto.
Il fatto che non sia possibile conservare l’antimateria per periodi temporali gestibili nella vita di tutti i giorni (cioè, superiori a milionesimi di miliardesimi di secondo) e in quantità sufficienti per poterla maneggiare senza essere inceneriti in un’esplosione che ridurrebbe i test atomici simili a palloncini fatti scoppiare durante un uragano, non significa che non possiamo imbatterci questa comunque “naturale” forma di materia.
Come possiamo quindi imbatterci nel “lato oscuro” delle particelle subatomiche – o nel lato “chiaro”, dipende dai punti di vista?

Anche se non è possibile inciamparci per strada, l’antimateria è un elusivo costituente del nostro quotidiano.
La Terra è continuamente bombardata da raggi cosmici, una collezione di particelle cariche proveniente dal Sole, ma soprattutto da regioni distanti dell’universo dove eventi catastrofici le hanno prodotte e dotate di energie anche superiori a quelle cui riusciamo ad arrivare nei più moderni acceleratori di particelle. Sfracellandosi contro i nuclei atomici che incontrano nello spazio nel loro percorso fino a noi, o nella nostra atmosfera, si liberano considerevoli quantità di energia.

Poichè massa ed energia sono sostanzialmente la stessa moneta, sempre schiantandosi contro i nuclei atomici, i fotoni (energia elettromagnetica) prodotti negli schianti producono – assieme alla materia ordinaria – anche antiparticelle: una pioggia di antiprotoni e positroni, e altre particelle più strane chiamate anti-muoni, che sfreccia sopra (dentro) le nostre teste.

I positroni sono prodotti anche naturalmente in alcuni tipi di decadimento radioattivo. Alcuni nuclei particolarmente instabili preferiscono trasformare un protone in un neutrone per guadagnare stabilità. Nonostante il neutrone sia più pesante (quindi più “costoso” del protone, ricordando che l’Universo è un vecchio avaro e disordinato), il conto energetico finale è favorevole. Il debito da pagare verso le leggi della Natura è solo parzialmente estinto: tra le righe piccole, l’Universo deve giustificare la scomparsa di una carica elettrica positiva, e non ha altro modo di farlo che creare un positrone, la più piccola particella dotata di carica elettrica positiva con licenza di andarsene in giro da sola a combinare quello che più le pare e piace.
Questo interessante decadimento è utilizzato tutti i giorni a pochi passi da casa vostra in Medicina Nucleare, nella PET (che significa appunto Positron Emission Tomography). Come potete ben immaginare, nel nostro corpo un positrone ha vita breve, potendo incontrare tantissimi “antipartner”: gli elettroni. Un po’ come essere l’unico maschio iscritto in un’agenzia matrimoniale con miliardi e miliardi donne single. I due fotoni gamma prodotti nell’inevitabile annichilazione (evviva gli sposi), matematicamente diretti in due direzioni opposte, possono essere rivelati e usati per ricostruire la posizione originale del tracciante radioattivo (un attimo prima del fatidico “sì”).

Un altro curioso evento naturale che produce antimateria sono i temporali.  Durante le tempeste, poderosi campi elettrici generano i fulmini, che scaldano l’atmosfera a decine di migliaia di gradi centigradi, producono i tuoni che fanno morire di paura i cani dei miei vicini di casa, e.. generano antimateria. In realtà, accelerano gli elettroni, che – con il meccanismo che ben conosciamo di schiantarsi_contro_qualche_cosa – generano raggi X, raggi gamma, e positroni.

 

CREDIT: NASA Goddard Space Flight Center

L’antimateria non è fatta solo da antiparticelle isolate, ma – in modo simile a quanto accade per la materia “ordinaria” – può costituire veri e propri “antiatomi”. Scopriamo così che i ricercatori hanno già trovato le prove dell’esistenza di anti-Idrogeno e anti-Elio, di cui l’isotopo più pesante è stato – per l’ appunto – appena identificato. Naturalmente, facendo schiantare tra loro cose sempre più pesanti.
Da qui a creare la Tavola periodica degli Anti-elementi, mancano solo una novantina di “gemelli malvagi”!

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Scritto da Piermatteo Barambani Pubblicato il 7 settembre 2011

 

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