b"\n_START_ARTICLE_\nFisica nucleare e subnucleare\n_START_PARAGRAPH_\nLa fisica nucleare \xc3\xa8  la sottobranca della fisica atomica che studia prettamente il nucleo atomico nei suoi costituenti protoni e neutroni e le loro interazioni._NEWLINE_Si distingue dalla fisica atomica, nata precedentemente a partire dai modelli atomici, che invece studia l'atomo nella sua interezza ovvero sistema composto dal nucleo atomico e dagli elettroni, e dalla fisica delle particelle o fisica subnucleare che invece ha come oggetto lo studio delle particelle subnucleari pi\xc3\xb9 piccole del nucleo atomico, ma che \xc3\xa8 stata per molto tempo considerata una branca della fisica nucleare. Il termine fisica subnucleare sta cadendo in disuso poich\xc3\xa9 si riferiva allo studio di particelle interne al nucleo, mentre oggi la maggior parte delle particelle note non sono costituenti nucleari._NEWLINE_L'energia nucleare \xc3\xa8 la pi\xc3\xb9 comune applicazione della fisica nucleare, ma il campo di ricerca \xc3\xa8 anche alla base di molte altre importanti applicazioni, come in medicina (medicina nucleare, risonanza magnetica nucleare), in scienza dei materiali (impiantazione ionica) o archeologia (radiodatazione al carbonio).\n_START_SECTION_\nFisica nucleare\n_START_PARAGRAPH_\nLa fisica nucleare \xc3\xa8 principalmente divisa in fisica della struttura nucleare, che comprende tutte le teorie riguardanti la formazione, la coesione e le propriet\xc3\xa0 statiche misurabili dei nuclei (come la loro massa, i loro livelli energetici, i decadimenti ecc.) e fisica delle reazioni nucleari, che studiano i processi in cui due o pi\xc3\xb9 nuclei interagiscono collidendo in vario modo per formare altri nuclei, magari emettendo altre particelle, frammentandosi, fondendo o semplicemente cambiando il loro stato di moto._NEWLINE_Le due sottodiscipline sono interconnesse, nel senso che le nostre informazioni sulla struttura ci pervengono quasi unicamente dallo studio delle reazioni e dei decadimenti (naturali o artificiali). Le reazioni nucleari che si manifestano in natura sono i decadimenti radioattivi o trasmutazioni e le reazioni termonucleari che avvengono nelle stelle, generando luce, calore e altre radiazioni. In laboratorio si utilizzano acceleratori di particelle (come ad esempio il generatore di Van de Graaff, i linac, i tokamak, i betatroni o i sincrotroni) per studiare le reazioni nucleari o per ricreare le condizioni del plasma stellare.\n_START_SECTION_\nIl modello collettivo\n_START_PARAGRAPH_\nAnche il modello a guscio non \xc3\xa8 del tutto soddisfacente e deve essere integrato con il modello a goccia._NEWLINE_Da questa integrazione nasce il modello collettivo, che per\xc3\xb2 lascia ancora insoluti molti problemi sulla natura del nucleo\n_START_SECTION_\nLe forze nucleari\n_START_PARAGRAPH_\nLe forze nucleari (o interazioni nucleari) permettono l'esistenza e la trasformazione del nucleo atomico._NEWLINE_Le forze nucleari, forza nucleare forte e forza nucleare debole rientrano nel modello standard insieme a interazione elettromagnetica e forza di gravit\xc3\xa0.\n_START_SECTION_\nLa radioattivit\xc3\xa0\n_START_PARAGRAPH_\nLa radioattivit\xc3\xa0, o decadimento dell'atomo, \xc3\xa8 quel fenomeno per cui atomi instabili perdono materia per diventare stabili (e quindi con una massa pi\xc3\xb9 piccola)._NEWLINE_La radioattivit\xc3\xa0 \xc3\xa8 molto pericolosa per gli esseri viventi perch\xc3\xa9 le particelle rilasciate possono modificare la struttura delle cellule._NEWLINE_In medicina le radiazioni vengono usate per curare tumori o per osservare l'interno del corpo umano._NEWLINE_Il tempo di decadimento \xc3\xa8 inversamente proporzionale alla perdita di massa dell'atomo e varia per ogni elemento._NEWLINE_Si considerino, per fissare le idee, due scatole di scarpe senza coperchio identiche e incollate fra loro. In una si mettano un po' di palline che chiameremo neutroni, nell'altra un po' di palline che chiameremo protoni. Le prime hanno una massa leggermente maggiore, mentre le seconde possiedono una debole carica elettrica (debole rispetto alla forza nucleare)._NEWLINE_Per simulare l'elevata temperatura del nucleo atomico, si agitino le scatole. Pu\xc3\xb2 succedere talvolta che una pallina cada fuori e finisca sul pavimento (radioattivit\xc3\xa0 alfa), oppure che passi da una scatola all'altra (radioattivit\xc3\xa0 beta), o ancora che finisca sul bordo, resti in equilibrio un po' e poi torni in una scatola (radioattivit\xc3\xa0 gamma).\n_START_SECTION_\nRadioattivit\xc3\xa0 alfa\n_START_PARAGRAPH_\nNel decadimento alfa l'atomo perde una particella \xce\xb1 cio\xc3\xa8 un atomo di elio privo dei suoi elettroni (due protoni e due neutroni)._NEWLINE_Il decadimento \xce\xb1 non \xc3\xa8 molto forte e basta un foglio di carta per bloccare una particella \xce\xb1._NEWLINE_Ad esempio, il radio (Ra-226) \xc3\xa8 instabile e tende a perdere due neutroni e due protoni trasformandosi in radon (Rn-222).\n_START_SECTION_\nRadioattivit\xc3\xa0 gamma\n_START_PARAGRAPH_\nIl decadimento gamma \xc3\xa8 una radiazione elettromagnetica ad alta frequenza._NEWLINE_Essa non consiste nell'emissione di materia ed \xc3\xa8 provocata dall'annichilimento di un elettrone e un positrone._NEWLINE_Essendo una radiazione ad alta frequenza \xc3\xa8 molto pericolosa e penetrante, per fermarla occorrono diversi centimetri di piombo.\n_START_SECTION_\nFusione nucleare\n_START_PARAGRAPH_\nLa fusione nucleare \xc3\xa8 un processo fisico presente in natura, ad esempio nel nucleo delle stelle._NEWLINE_Tale reazione nucleare \xc3\xa8 caratterizzata dalla fusione (da cui il nome) di due atomi di massa piccola che si uniscono per formarne uno pi\xc3\xb9 grande._NEWLINE_Durante il processo di fusione parte della massa dei due atomi viene convertita in calore e luce in quantit\xc3\xa0 estremamente alte._NEWLINE_Questo processo nucleare nasce con esperimenti avvenuti durante gli anni sessanta in tempo di guerra fredda, in risposta alla corsa agli armamenti e al clima di instabilit\xc3\xa0 politica._NEWLINE_La prima applicazione della fusione nucleare fu a scopo militare con la creazione della Bomba H (o bomba a idrogeno): essa prevedeva una reazione termonucleare dovuta alla fusione di due isotopi di idrogeno. Il problema che riscontrarono i progettisti coinvolgeva per\xc3\xb2 l'innesco della reazione di fusione, infatti tale reazione risulta possibile solamente a temperature che sfiorano i milioni di gradi centigradi. Per risolvere il problema l'innesco della Bomba H fu costruito all'interno di una classica bomba nucleare a fissione che, fornendo temperature estremamente alte, poteva innescare la reazione di fusione nucleare._NEWLINE_Tali ordigni vennero sviluppati a partire dagli anni sessanta dalle superpotenze USA e URSS. L'applicazione civile di tale tecnologia risulta essere ancora impraticabile, in quanto le alte temperature scaturite dalla stessa risultano incompatibili con qualsiasi materiale naturale o artificiale, infatti sono in fase di studio tecniche di fusione a freddo per la produzione di elettricit\xc3\xa0, anche se l'interesse mondiale per questa forma di produzione energetica poco inquinante pare non essere molto accentuato._NEWLINE_Va fatto presente che i prodotti delle reazioni termonucleari di fusione atomica originata da isotopi di idrogeno, presenti in quantit\xc3\xa0 quasi illimitate sulla Terra, sono del tutto innocui a qualunque forma di vita. Alcuni teorici per\xc3\xb2 affermano che i processi di fusione nucleare controllata siano gi\xc3\xa0 stati sperimentati con successo, solo che la divulgazione scientifica ancora non afferma di poter utilizzare tale tecnica.\n_START_SECTION_\nFissione nucleare\n_START_PARAGRAPH_\nLa fissione nucleare \xc3\xa8 il processo di scissione di atomi pesanti (con elevato numero atomico) instabili che porta alla formazione di due atomi pi\xc3\xb9 leggeri e stabili._NEWLINE_Questo processo (indotto dall'uomo) sprigiona un'enorme quantit\xc3\xa0 di energia data dalla differenza di massa tra l'atomo di partenza e i prodotti finali._NEWLINE_La fissione ha inizio con la cattura di un neutrone (il quale essendo neutro non viene deviato dalle varie cariche) da parte del nucleo, che diventando instabile si divide in due parti e rilascia almeno due neutroni che colpiscono altri nuclei pesanti generando una reazione a catena. L'applicazione militare \xc3\xa8 la bomba A.\n_START_SECTION_\nAnnichilazione\n_START_PARAGRAPH_\nL'annichilazione avviene quando una particella collide con un'antiparticella. Nel processo entrambe le particelle scompaiono, e la loro massa si trasforma in energia che si manifesta con l'emissione di nuove particelle o radiazione._NEWLINE_I possibili prodotti dell'annichilazione dipendono dal tipo di interazione che pu\xc3\xb2 avvenire tra le particelle iniziali e dalla loro cinematica.\n_START_SECTION_\nI gluoni\n_START_PARAGRAPH_\nIn fisica i gluoni sono le particelle elementari responsabili della forza nucleare forte. Essi tengono uniti assieme i quark, per formare protoni e neutroni; la loro carica elettrica \xc3\xa8 zero, il loro spin \xc3\xa8 1, generalmente si assume che abbiano massa zero. I gluoni sono responsabili della stabilit\xc3\xa0 del nucleo atomico._NEWLINE_Una loro combinazione si chiama glueball, palla di colla, gioco di parole con gluone, colla e palla."