Litio, il nucleo santo

Ci sono due canzoni, profondamente differenti una dall'altra, che hanno come titolo il terzo elemento della tavola periodica, e sono Lithium degli Evanescense dall'album Open Door e Lithium dei Nirvana dall'album Nevermind.
Poiché il litio viene utilizzato in medicina, soprattutto per il disturbo bipolare dell'umore, ma presenta anche una serie di controindicazioni, come un effetto sedativo (motivo per cui un malato bipolare che ho conosciuto ha avuto molte difficoltà nell'assumere le medicine per controllare il suo disturbo) e in un certo senso viene utilizzato in entrambe le canzoni come sinonimo di droga.
In particolare nella canzone scritta da Kurt Cobain, secondo Michael Azerrad, il testo si riferisce alla religione come oppio dei popoli di Karl Marx. In effetti questi versi sembrano inequivocabilmente andare nella direzione indicata da Azerrad:

We've broken our mirrors
Sunday morning is everyday for all I care
And I'm not scared
Light my candles in a daze
'Cause I've found god

Invece la canzone scritta da Amy Lee, a differenza di quanto alcuni pensavano (un riferimento all'uso del litio come droga) è una canzone sull'infelicità e la depressione, come abbastanza evidente dalla stanza d'ingresso:

Lithium, don't want to lock me up inside
Lithium, don't want to forget how it feels without
Lithium, I want to stay in love with my sorrow
Oh, but, God, I want to let it go

Visto, però, che il litio è stato il protagonista del Premio Nobel per la Chimica 2019, andiamo a vedere alcune delle proprietà di questo elemento.

In giro con l'alone

La struttura atomica del litio è molto simile a quella dell'idrogeno, ma anche leggermente differente. Il motivo è per via dei tre elettroni, di cui due occupano il primo orbitale, ovvero la posizione a minima energia all'interno di un atomo, occupandolo completamente, mentre il terzo orbita solo soletto intorno ai due elettroni più interni, proprio come l'elettrone dell'idrogeno. Però il litio è anche più pesante dell'idrogeno, essendo il suo nucleo costituito da tre protoni, accompagnati da tre o quattro neutroni. Ed è proprio nel nucleo che si trova una curiosità molto particolare per il litio.
Partiamo, però, dall'inizio: il nucleo atomico. No! Non la faccio molto lunga, tranquilli! Come saprete il nucleo atomico è costituito da protoni e neutroni. I primi danno la carica al nucleo, i secondi gli forniscono massa e stabilità. Esistono, però alcuni nuclei particolari, i nuclei con l'alone, ovvero nuclei in cui un certo numero di adroni (da 1 a 4 tra protoni e neutroni) ruotano per conto proprio intorno al resto degli adroni. I nuclei con l'alone finora scoperti sono elio-6 ed elio-8, litio-11, berillio-11 e -14, boro-8, -17 e -19, carbonio-19 e -22, neon-17, fosforo-26, zolfo-27. I primi esperimenti che rilevarono l'alone nei nuclei di elio-6 e litio-11 furono condotti a metà degli anni Ottanta del XX secolo dal team guidato da Isao Tanihata presso i famosi Lawrence Berkeley Laboratory che hanno contribuito in maniera determinante a estendere la tavola periodica durante quegli stessi anni (An introduction to halo nuclei - pdf).
Relativamente al perché alcuni atomi presentano un alone, o una aureola, esistono diversi modelli, alcuni dei quali sono variazioni sul classico modello a shell, o a gusci, che è una variazione del modello degli orbitali per gli elettroni.
Il litio, infine, oltre ad avere un isotopo santo, è anche legato a un mistero cosmico: secondo la teoria del Big Bang moderna, durante il periodo della nucleosintesi, ovvero in quel periodo durante il quale gli adroni si sono messi insieme per costituire i nuclei atomici, oltre ai protoni liberi erano presenti anche i nuclei di elio e, appunto, di litio. Se però si va ad esaminare la quantità di litio presente nelle stelle più vecchie, si scopre che la sua quantità è apprezzabilmente inferiore rispetto a quanto previsto, mentre stelle più giovani hanno livelli di litio più alti del normale. Se i livelli bassi vengono spiegati con i fenomeni di mescolamento che alla fine distruggono il litio per trasformarlo in qualche altro elemento, questa abbondanza di litio nelle stelle giovani non ha trovato ancora una ragionevole spiegazione.
Nonostante ciò, il lito è molto meno abbondante rispetto agli elementi a esso vicini nella tavola periodica, e questo perché bastano temperature relativamente basse per distruggerlo, mentre sono pochi i processi in grado di produrlo (Cosmic abundance of the elements and nucleosynthesis - pdf).
Detto ciò, non mi resta altro che lasciarvi alla musica!

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