Interacción débil
La interacción débil, también llamada fuerza débil o fuerza nuclear débil, es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo. La llevan a cabo partículas conocidas como bosones W y Z, que son bosones gauge. La fuerza débil provoca la desintegración beta, una forma de radiactividad. A niveles de energía extremadamente altos, la fuerza de interacción débil y el electromagnetismo empiezan a actuar igual, y esto se llama interacción electrodébil.
Descomposición beta
La desintegración beta es lo que los científicos denominan desintegración de un neutrón, a diferencia de la desintegración alfa, en la que un átomo se desintegra. Estos tipos de desintegración se conocen más comúnmente como desintegración radiactiva. En una desintegración beta, un neutrón se descompone en un protón, un electrón y un neutrino. Sin embargo, esto no es una imagen completa, hay un paso intermedio. Observa que este proceso conserva la carga total. Las leyes de conservación son muy importantes para calcular los posibles resultados de estas interacciones.
Con más detalle, la desintegración beta comienza con un neutrón, que está formado por un quark up y dos quarks down. Como los quarks up tienen una carga de +2/3, y cada quark down tiene una carga de -1/3, esto da como resultado 2/3 -1/3 -1/3 = 0 carga. Debido a la fuerza débil, si hay demasiados neutrones en el núcleo deun átomo, uno de los quarks down de uno de los neutrones se convierte en un quark up. Esto cambiaría la carga del neutrón de 0 a (2/3 +2/3 -1/3) = 1. De este modo, el neutrón ya no es un neutrón, sino un protón (una partícula con carga +1).
En un extraño efecto cuántico, esta transformación libera una partícula llamada bosón W. Se trata del bosón gauge (partícula portadora de fuerza) de la fuerza débil. Curiosamente, el bosón W tiene una masa unas 80 veces superior a la de un neutrón. Este tipo de cosas ocurre muy a menudo en la mecánica cuántica, pero sigue la conservación de la energía porque ocurre muy rápidamente. Después de 3x10 –25segundos, el bosón W se rompe en un electrón y un antineutrino de electrón. (El antineutrino electrón no hace realmente mucho). Esto libera el electrón y básicamente crea un protón a partir de un neutrón.
