L'atomo Binucleare, una idea di G.F. Cerofolini del 1991

nel lontano 1991 un paio di anni dopo l'annuncio di Fleischmann e Pons della Fusione Fredda, Gianfranco Cerofolini, dopo aver fatto una serie di esperimenti di urti di molecole deuterate contro bersagli contenenti deuterio, propose un modello che doveva spiegare la assenza di barriera coulombiana.

Gli esperimenti con urti di proiettili molecolari deuterati contro bersagli solidi contenenti deuterio servono per dare una stima sperimentale al valore dell'energia di soglia delle reazioni nucleari, ovvero per stimare la ampiezza della barriera coulombiana.

Nei diagrammi che si ottengono viene riportato il numero di conteggi di eventi nucleari misurati in funzione della energia del proiettile incidente.

Deve esistere quindi una energia minima impartita al proiettile (ad esempio una molecola di acqua pesante che arriva ad impattare su un solido deuterato) al di sotto della quale non si verifica alcun evento di tipo nucleare.

Ma come possiamo vedere dal diagramma in pratica non esiste alcuna barriera coulombiana o meglio la barriera che sembra esserci è molto bassa, praticamente inesistente, essendo ad un valore di circa 30 eV.

Per spiegare questo comportamento Cerofolini propose che a seguito di urti si possono formare, per un tempo limitato, alcune configurazioni metastabili in cui due nuclei di idrogeno oppure di deuterio rimangono intrappolati ad una distanza abbastanza piccola e per un tempo abbastanza grande per dare origine a reazioni di tipo nucleare.

La struttura delle ordinarie molecole è caratterizzata dal moto degli elettroni attorno ai nuclei che sono pressoché fermi o che compiono piccole oscillazioni attorno alle loro posizioni di equilibrio. L'atomo binucleare, al contrario, sarebbe caratterizzato da due nuclei che ruotano come se fossero gli elettroni di una molecola ordinaria circondati a loro volta dagli elettroni. La caratteristica peculiare di un atomo binucleare rispetto ad una ordinaria molecola sarebbe una alta energia cinetica dei nuclei perché in un atomo binucleare non ci sarebbe più sostanziale differenza tra il moto degli elettroni ed il moto dei nuclei.