Si es así, ¿por qué nunca vemos grupos de neutrones reunidos en "átomos" sin protones? ¿O es que los neutrones se repelen mutuamente por la fuerza fuerte?
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¿Demasiados anuncios?
Rob Jeffries
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Sí, los neutrones están influenciados por la fuerza nuclear fuerza dentro de los núcleos. Si no lo hicieran, ¿cómo podrían estar unidos en los núcleos?
Los núcleos no pueden estar formados únicamente por neutrones porque se desintegrarían mediante interacciones débiles en protones. Sólo cuando la desintegración débil es inhibida por la presencia de protones que ya ocupan los estados energéticos bajos en los que los neutrones podrían desintegrarse (los protones son fermiones y no hay dos fermiones idénticos que puedan ocupar el mismo estado cuántico), se puede alcanzar la estabilidad.
Eric Grunzke
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La descripción de la interacción neutrón-neutrón a baja energía puede resumirse mediante una longitud de dispersión . La relación entre la longitud de dispersión, el desplazamiento de fase mecánico-cuántico entre los dispersores y el "tamaño aparente" de un objeto requiere una cuidadosa reflexión sobre la mecánica cuántica. Sin embargo, para nuestro propósito, podemos decir que una longitud de dispersión grande corresponde a una interacción fuerte.
Según alguna presentación que parezca plausible algunos valores recientes para las longitudes de dispersión nucleón-núcleo $a$ y rangos de interacción efectivos $r$ son $$ \begin{array}{ccc} NN & a\,\mathrm{ (fm)} & r \,\mathrm{ (fm)} \\ \hline nn & -18.9 \pm 0.4 & 2.75 \pm 0.11 \\ np & -23.740 \pm 0.020 & 2.77 \pm 0.05 \\ pp & -17.3 \pm 0.4 & 2.85 \pm 0.04 \end{array} $$ De esto se desprende que la interacción neutrón-neutrón es ligeramente más fuerte que la interacción protón-protón. De las incertidumbres también se desprende que los neutrones son más resbaladizos que los protones. (El $np$ datos son en su mayoría de deuterio).
Desde la perspectiva de la fuerza fuerte, el protón y el neutrón son la misma partícula : el nucleón. Si el di-neutrón fuera estable, esperaríamos encontrar también di-protones estables y un excitación de espín cero ligada en el deuterio Pero ninguno de esos objetos existe en la naturaleza, pero eso no es una prueba en contra de la interacción fuerte protón-protón.
En los núcleos más pesados, un bonito modelo de manipulación es que los nucleones están todos emparejados, de la misma manera que los electrones se emparejan en los orbitales atómicos. En los núcleos "impar-impar" como el postasio-40 (19 protones, 21 neutrones), el último par está mezclado, $np$ . Al núcleo no le gusta esto, y el par mixto se desintegra a $pp$ (calcio-40, 90% de las desintegraciones) o $nn$ (argón-40 10% de las desintegraciones) con una probabilidad comparable. Esto sugiere que la interacción neutrón-neutrón, como todas las interacciones nucleón-nucleón, puede ser atractiva o repulsiva según las circunstancias; en el sistema de masa-40 aparentemente $np$ es menos atractivo que $nn$ .
Matt S
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John Duffield
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¿Los neutrones de un núcleo atómico ejercen una fuerza fuerte entre sí?
No. No hay núcleos que estén formados sólo por neutrones. Se necesitan protones para "pegar" los neutrones, y se necesitan neutrones para "pegar" los protones. Echa un vistazo a la relación neutrones/protones . NB: hay cierta ambigüedad sobre la fuerza fuerte, véase la Wikipedia artículo de interacción fuerte . Suelo pensar que la fuerza fuerte es la fuerza entre los quarks de un neutrón o un protón, mientras que la fuerza fuerte residual es la fuerza entre protones y neutrones. También se denomina fuerza nuclear.
Si es así, ¿por qué nunca vemos grupos de neutrones reunidos en "átomos" sin protones? ¿O es que los neutrones se repelen mutuamente por la fuerza fuerte?
No creo que les repela tanto como que no les atraiga. Mira cosas como el dineutrón y el trineutrón en Wikipedia.
"El dineutrón, que contiene dos neutrones fue observado inequívocamente en la desintegración del berilio-16, en 2012 por investigadores de la Universidad Estatal de Michigan[6][7] No es una partícula ligada, sino que se había propuesto como un estado de vida extremadamente corta producido por reacciones nucleares en las que interviene el tritio..."
"No se ha detectado un estado de trineutrón consistente en tres neutrones ligados, y no se espera que exista ni siquiera por poco tiempo".
Piensa en un núcleo como algo parecido a estiletes y bolas magnéticas . Las bolas no son magnéticas.
