Un modello per spiegare la formazione dell'idrogeno
La formazione di molecole di idrogeno energeticamente attivate, dovuta al chemiadsorbimento di atomi su grafite, interessa tanto i fenomeni propri della chimica degli spazi interstellari, caratterizzati da temperature molto basse, quanto i processi di fusionetermonucleare, che avvengono invece a temperature molto elevate. Su questo tema, infatti, si è focalizzato in questi ultimi anni l'interesse di diversi gruppi di ricerca internazionali attivi sia a livello applicativo nei settori dell'energetica (tec- nologia dei reattori utilizzati nella fusione calda), sia a livello fondamentale nel campo dell'astrochimica. La formazione di idrogeno su grani di polvere interstellare, a temperature al di sotto dei 100K e costituiti prevalentemente da grani carbonacei, silicati e ghiaccio, è stata a lungo ipotizzata per spiegare l'abbondanza di idrogeno molecolare nell'universo. Alle alte temperature (T≥500K), invece, questa reazione è attivata sulle pareti interne dei reattori per la fusione (toka-maks) ricoperti da strati di grafite. I ricercatori dell'UOS di Bari dell'Istituto di Metodologie Inorganiche e dei Plasmi del CNR sono stati tra i primi a studiare, su basi atomiche, l'efficienza di questo processo, mettendo in evidenza la complessità della dinamica di reazione in un ampio range di temperature ed energie collisionali tipiche degli spazi interplanetari e dei plasmi di fusione: lo studio ha indagato in particolare la reattività del sistema H-grafite al variare delle combinazioni isotopiche degli atomi adsorbiti e al variare della temperatura della superficie. Il modello di dinamica molecolare ab initio utilizzato ha messo in evidenza effetti difficilmente indagabili sperimentalmente per la difficoltà di riprodurre in laboratorio le condizioni ambientali estreme (temperatura e densità di atomi) degli spazi interplanetari.
Autori: M. Rutigliano e M. Cacciatore
Titolo: Isotope and Surface Temperature Effects for Hydrogen Recombination on a Graphite Surface
Rivista: ChemPhysChem
Anno: 2008
Riferimenti bibliografici: Vol. 9, 2008, pp. 171-181