La Barrera de Masa-5

Los protones en la fusión protón-protón, se pueden combinar para formar partículas alfa. Se puede presumir que esta era la forma de crear las partículas alfa en el universo primitivo, pero la existencia del universo actual depende del hecho de que las partículas alfa no se combinan para hacer elementos más pesados, que agruparía toda la materia en núcleos pesados.

La partícula alfa está extraordinariamente ligada, con una energía de enlace de partículas de 28,3 MeV. Se podría formar un núcleo de masa-5 mediante la adición de un neutrón para formar ⁵He, o un protón para formar ⁵Li, pero ninguno de estos nucleidos son estables. Si se utiliza la fórmula de Weizsaecker para calcular la energía de enlace

Ambas energías de enlace son mucho menores que la energía de enlace de la partícula alfa. Si nos fijamos en la energética de la adición de un protón o un neutrón a una partícula alfa:

Así que una partícula alfa, más bien un protón o un neutrón libre, tendría mayor estabilidad (menor masa) que cualquiera de esos nucleidos de masa-5. Esta barrera de masas-5 es una parte importante de la historia del universo. Si estuviera permitido continuar la combinación de protones y neutrones, con la formación de todos los elementos más pesados, no habría habido hidrógeno y helio para ninguna formación de estrellas y galaxias, ni ningún universo tal como lo conocemos.