El espín de las partículas fundamentales determina si son bosones o fermiones. Los átomos también tienen un comportamiento bosónico o fermiónico, por ejemplo $\require{mhchem}\ce{^4He}$ tiene un carácter bosónico y $\ce{^3He}$ tiene una estadística fermiónica. ¿Qué cantidad del átomo determina su estadística?
Respuesta
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Una partícula compuesta formada por un número par (impar) de fermiones se comporta como un bosón (fermión).
Intercambio de $\require{mhchem}\ce{^3He}$ Los átomos implican el intercambio de un número impar de fermiones (3 nucleones y 2 electrones): un número impar de cambios de signo de la función de onda corresponde a ningún cambio de signo o simetría bosónica. Intercambio de $\ce{^4He}$ Los átomos implican el intercambio de un número par de fermiones (4 nucleones y 2 electrones): un número par de cambios de signo de la función de onda corresponde a un cambio de signo o comportamiento fermiónico.
Lo mismo ocurre con otros átomos: $\ce H$ = 1 protón y 1 electrón = 2 fermiones (pares): bosónico, $\ce{D}$ = 2 nucleones y 1 electrón = 3 (impar) fermiones: fermiónico, etc.
