Interacción débil
En física nuclear y física de partículas , la interacción débil , también llamada fuerza débil o fuerza nuclear débil , es una de las cuatro interacciones fundamentales conocidas , siendo las otras el electromagnetismo , la interacción fuerte y la gravitación . Es el mecanismo de interacción entre partículas subatómicas el responsable de la desintegración radiactiva de los átomos: La interacción débil participa en la fisión nuclear y la fusión nuclear. La teoría que describe su comportamiento y efectos a veces se denomina dinámica cuántica del sabor ( QFD ), sin embargo, el término QFD rara vez se usa, porque la teoría electrodébil (EWT) comprende mejor la fuerza débil. [1]
El rango efectivo de la fuerza débil está limitado a distancias subatómicas y es menor que el diámetro de un protón. [2]
El modelo estándar de física de partículas proporciona un marco uniforme para comprender las interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes. Una interacción ocurre cuando dos partículas (típicamente, pero no necesariamente , fermiones de espín medio entero ) intercambian bosones portadores de fuerza de espín entero . Los fermiones involucrados en tales intercambios pueden ser elementales (p. ej., electrones o quarks ) o compuestos (p. ej. , protones o neutrones ), aunque en los niveles más profundos, todas las interacciones débiles se dan en última instancia entre partículas elementales .
En la interacción débil, los fermiones pueden intercambiar tres tipos de portadores de fuerza, a saber , los bosones W + , W− y Z. Las masas de estos bosones son mucho mayores que la masa de un protón o un neutrón, lo que es coherente con el corto alcance de la fuerza débil. De hecho, la fuerza se denomina débil porque su intensidad de campo en cualquier distancia establecida, la interacción débil suele ser varios órdenes de magnitud menor que la de la fuerza electromagnética, que a su vez es más órdenes de magnitud menor que la fuerza nuclear fuerte.
La interacción débil es la única interacción fundamental que rompe la simetría de paridad y , de manera similar, pero mucho más rara, la única interacción que rompe la simetría de paridad de carga .
Los quarks , que forman partículas compuestas como los neutrones y los protones, vienen en seis "sabores": arriba, abajo, extraño, encanto, arriba y abajo, que dan a esas partículas compuestas sus propiedades. La interacción débil es única porque permite que los quarks cambien su sabor por otro. El intercambio de esas propiedades está mediado por los bosones portadores de fuerza. Por ejemplo, durante la desintegración beta menos , un quark down dentro de un neutrón se transforma en un quark up, convirtiendo así el neutrón en un protón y dando como resultado la emisión de un electrón y un antineutrino electrónico. Otro ejemplo importante de un fenómeno que involucra la interacción débil es la fusión de hidrógeno en helio que impulsa el proceso termonuclear del Sol.
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