EL ORIGEN DE LOS PRIMEROS ATOMOS

En la tierra se conocen actualmente 112 elementos, de los cuales 90 comprendidos entre el hidrógeno y el uranio son elementos naturales, pero existen el promecio y el tecnecio que no son naturales, y los demás se obtienen por reacciones nucleares.

Las teorías actuales consideran que un segundo después del Big Bang la temperatura del universo era del orden de 1010K y la densidad de radiación era muy alta. Los constituyentes del universo eran neutrones, protones (núcleos de hidrógeno), electrones, positrones, neutrinos y fotones.Las partículas se concentraron en un espacio muy estrecho provocando una gran explosión conocida como el Bing-Bang a partir de la cual el universo se ha estado expandiendo y enfriando. La materia como tal comenzó a crearse con la coalescencia de hadrones por un lado y de leptones por otro lado con la formación de protones (p) y electrones (e-), respectivamente. Estas partículas tienen cargas electrostáticas de signo contrario que con un mayor enfriamiento perdieron algo de su energía cinética, disminuyó su velocidad y se unieron una a una dando como consecuencia la aparición de átomos de hidrógeno (H) conformados por un protón en el centro y un electrón girando alrededor del protón.

Esto mismo sucedió, a una escala astronómica, con la formación de nuestro sistema planetario donde la cercanía de los planetas al sol, provocó que este los atrapara haciéndolos girar alrededor de él en órbitas elípticas. En esta etapa inicial, es probable que núcleos de helio (He) que elementalmente son partículas alfa (a), se formaron de una manera aproximada a los protones. Sin embargo estos núcleos además de poseer dos protones cuentan con dos neutrones que son partículas con una masa sólo un poco mayor que el protón pero sin carga electrostática.La generación inicial de neutrones es muy incierta pero es probable que en la misma transformación del helio se hayan formado los neutrones o bien, ya que las masas del protón y del neutrón son muy similares y la del electrón es despreciable, posiblemente el neutrón se formó de la colisión impetuosa entre un electrón y un protón anulándose de alguna manera sus cargas contrarias. O bien, el neutrón se formó en el seno de

las grandes estrellas a consecuencia de una enorme fuerza de gravedad que contrajo la materia y que merced a esto fue posible que se fusionara el electrón con el protón, como ha sido aceptado ampliamente.

El nacimiento de una estrella La materia en formación, principalmente el hidrógeno, se comenzó a aglomerar en espacios estrechos donde la densidad de las nubes de materia comenzó a aumentar lo mismo que las colisiones entre átomos, incrementándose con esto, la temperatura y dando como origen a las protoestrellas (los átomos de hidrógeno vistos como materia son en realidad protones). Cuando las temperaturas aumentaron lo suficiente, las reacciones termonucleares fueron posible y con esto la formación de elementos mayores al helio. En esta etapa, la protoestrella se transforma en una estrella propiamente dicha y entre mayor temperatura se tiene en su seno, un verdadero horno nuclear, más pesados los elementos químicos que se forman.El resultado de todas estas reacciones hasta ahora es la transformación de H en He, pero ya vamos obteniendo varios elementos más pesados. Estos elementos más pesados interaccionan entre sí para dar lugar a otros más pesados.La síntesis de estos elementos va en función de la temperatura que hay en el centro del núcleo de la estrella. Las reacciones de estos elementos pesados, dependen de una compleja relación ente, la temperatura, la estabilidad del mismo y su vida media. La máxima estabilidad de estos sé sitúa alrededor del hierro, y todas las reacciones que se producen hasta el Fe son de tipo exotérmico. Por esto el hierro es más abundante que sus vecinos.Si las reacciones se produjeran indefinidamente el universo estría comprendido prácticamente de Fe, pero a consecuencia de la expansión del universo la temperatura fue disminuyendo de forma que las reacciones de fusión se hicieron más lentos o pararon.En el universo existen elementos más pesados que el Fe, y estos se formaron a partir de la adición de neutrones a los núcleos y posterior emisión electrónica. En entornos de baja densidad neutrónica la adición se producía más lentamente, sin embargo en entornos de alta densidad neutrónica la adición era rápida, como se da en a las Novas se puede adicionar de 10 a 15 neutrones en poco tiempo originando otro tipo de elementos. Los elementos muy pesados se pueden formar también por este tipo en donde después de la adición neutrónica tiene lugar la perdida de electrones de los núcleos.