Digamos que tengo un evento de captura de neutrones, que conduce a una reacción de fisión en la que se expulsan algunos neutrones. Estos neutrones heredan un cierto momento de esta reacción de fisión.
¿Cómo obtienen esos neutrones ese impulso? ¿Existe algún tipo de interacción electromagnética entre el núcleo y el momento dipolar del neutrón? ¿O hay otras interacciones en juego?
La respuesta corta es que los portadores de fuerza son principalmente piones pero los detalles se complican bastante.
En física conocemos cuatro interacciones fundamentales: la fuerza fuerte, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la gravitación. El neutrón participa en todas ellas, pero débilmente. Su masa gravitatoria es pequeña, no tiene carga eléctrica y su momento magnético es menor que el momento magnético del electrón en aproximadamente la relación entre las masas del electrón y del neutrón --- que mata el largo alcance $1/r^2$ fuerzas. Tanto la fuerza fuerte como la débil son interacciones de contacto con un alcance finito, pero la fuerza fuerte es... más fuerte. Así que cuando un neutrón está lo suficientemente cerca de un núcleo como para sufrir dispersión, incluir sólo la interacción fuerte suele ser una aproximación bastante buena.
Microscópicamente, la interacción fuerte es una interacción entre cargas de color, mediada por gluones. Sin embargo, a las bajas energías implicadas en la fisión nuclear, los quarks y los gluones no son los grados de libertad que ofrecen las explicaciones más parsimoniosas de lo que ocurre en la fisión nuclear. QCD . En su lugar, el vacío QCD se condensa en estados singlete de color como el protón y el neutrón, que interactúan intercambiando mesones color-singlet como el pión, el rho, el omega y otros. Estos mesones dan efectivamente a los nucleones un conjunto de Potenciales de interacción Yukawa que son exponenciales en las masas de los mesones, por lo que el mesón más ligero (el pión) es el que más contribuye a la interacción, excepto a distancias muy cortas.
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