Page 14 - QUÍMICA INORGÁNICA DESCRIPTIVA-A. DOADRIO

NUCLEOSÍNTESIS Y ABUNDANCIA

Los elementos químicos se producen, de manera natural, mediante procesos de
fusión nuclear y de captura de neutrones. La fusión nuclear, utilizando como
combustible el hidrógeno, conduce a núcleos atómicos de los elementos ligeros y poco

pesados, el primero de los cuales es el del helio y el último el del hierro. Desde el
hiero, hasta los elementos más pesados, se fabrican, esencialmente, por captura de
neutrones, en una supernova.

Pero empecemos por el principio: alrededor del primer minuto del Big Bang y

durante solo unos tres minutos, se produjo la denominada nucleosíntesis primordial o
del Big Bang. En ese tiempo, y a partir de los protones (núcleo del H) constituidos en
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el Big Bang, se formaron núcleos de los isótopos más ligeros: deuterio ( H), dos
isótopos de helio ( He y He) y otros dos de litio ( Li y Li), junto con cuantías
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despreciables de algunos isótopos ligeros radiactivos e inestables: tritio ( H) y Be.
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Los neutrones en exceso dieron lugar a protones, lo que explica la abundancia de
hidrógeno H (protón) en el universo.
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Las estrellas formadas tiempo después del Big Bang, como nuestro sol, poseen
un horno nuclear con unas temperaturas y densidades tales que permiten reacciones
nucleares. Así, se convirtieron en la fábrica natural de los elementos químicos. Y eso
fue necesario, porque solo ellas son capaces, según su temperatura y densidad, de
producir combustiones que originen elementos más pesados que los producidos en la
nucleosíntesis primordial. Así, por ejemplo, a 10 K y 100 g/cm se inicia en una
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estrella, como el Sol, la combustión de hidrógeno para dar helio. Como este proceso es
el más frecuente, no es de extrañar que el helio sea el segundo elemento en

abundancia en el universo, después del hidrógeno. Si la estrella es más grande que el
Sol, se puede efectuar la combustión del helio, que da lugar a carbono y oxígeno y, a
partir de ellos, todos los elementos hasta el silicio. Así, oxígeno y carbono, son el tercer
y cuarto elemento, respectivamente, más abundantes del universo.

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Siguiendo el proceso, a 10 K y densidades de unos 10 g/cm , se produce la
combustión del silicio, dando lugar a núcleos con números atómicos pares y masas
múltiplos de 4. Estas reacciones terminan en la síntesis del hierro, que es el elemento
con mayor energía de enlace nuclear y el sexto elemento más abundante en el
universo. En una estrella, la formación de un núcleo de hierro, conduce a su explosión
en supernova, lo que lleva a la síntesis de núcleos más pesados que el hierro.

14| CAPÍTULO 1: LOS ELEMENTOS