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0415. Qual è l'età dei protoni?

Ho letto che il protone è la particella più longeva dell'Universo. I protoni si sono formati dopo il Big Bang e non se ne stanno formando altri. Può essere corretto affermare che i protoni degli atomi degli elementi che si trovano nelle cellule che formano il nostro corpo datano dal tempo del Big Bang? Ringrazio per l'attenzione e saluto molto cordialmente. Antonio De Blasi

sem_esperto_verde

Ci sono alcune affermazioni nella tua domanda che meritano di essere sviscerate più in profondità. In primo luogo, non è vero che non si stiano formando protoni nel nostro Universo. Infatti, il neutrone icona_glossario, se libero, decade icona_glossario in un protone icona_glossario + elettrone icona_glossario + anti-neutrino icona_glossario con una vita media di 15 minuti circa; quindi di "nuovi" protoni ve ne sono e come!

 

I primi minuti dell'evoluzione dell'Universo La transizione da plasma di quark e gluoni a nucleoni è avvenuta ca. un decimillesimo di secondo dopo il Big Bang. I primi nuclei leggeri si sono formati solo alcuni secondi dopo. © ASIMMETRIE 

 

Sul concetto di longevità, invece, bisogna precisare che le particelle, e quindi anche i protoni, sono soggetti ad interazione icona_glossario con altre particelle che possono farli "sparire" dalla circolazione (per poi riapparire, ad esempio, come nel succitato decadimento del neutrone). E' tuttavia vero che fino ad ora non c'è stata alcuna evidenza sperimentale del decadimento del protone che, fino a prova contraria, può essere considerato una particella stabile. Gli esperimenti sono stati in grado di porre dei limiti inferiori alla vita media del protone, che risulta essere maggiore di circa 1033 anni (1 seguito da 33 zeri!); dato che il decadimento sembra così improbabile, tali esperimenti non si interessano ad un singolo protone ma a quantità estremamente elevate di protoni, tipicamente contenuti in grandi vasche di acqua; infatti, tali molecole contengono idrogeno che null'altro è se non un protone circondato da un elettrone. Nel futuro si pensa di usare 100 kilo tonnellate di acqua nell'esperimento Hyper- Kamiokande in Giappone icona_linkesterno.

 

Davide Meloni, fisico

 


 

ultimo aggiornamento maggio 2014

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