Guardando gli atomi con l'occhio della fisica delle particelle, possiamo spiegare i decadimenti radioattivi con la mediazione di un bosone W. Quando un protone (carica elettrica +1) si trasforma in un neutrone (carica elettrica 0) o viceversa, in realtà accade questo: un quark up del protone (formato da due up ed un down) emette un W⁺ e diventa un quark down, il che basta a trasformare il protone in un neutrone (formato da un up e due down), mentre il W⁺ decade in un positrone (e⁺) e un neutrino (ν_e). Nell'altro processo radioattivo, in cui un neutrone si trasforma in protone, è invece un quark down che diventa un quark up emettendo un W^-, che poi decade in un elettrone (e^-) ed un antineutrino ν_e.
Questo processo può essere illustrato con uno diagramma di Feynman, strumento con il quale familiarizzerai più avanti nell'esercizio Z. Nei diagrammi di Feynman una linea dritta rappresenta una particella di materia, una linea ondulata una particella mediatrice di una forza e un vertice rappresenta una trasformazione. Puoi anche pensarlo con il tempo che scorre da sinistra verso destra.

• Questo particolare diagramma mostra un neutrone (con carica elettrica 0) che, per mezzo della trasformazione di un quark down in un quark up con la mediazione di un bosone W, diventa un protone (con carica +1). In questo caso il W- decade in un elettrone (carica -1) e un neutrino (carica 0). Questo processo si chiama decadimento beta. Come vedi, la carica elettrica è conservata da questo processo, come deve essere, visto che la carica elettrica è conservata in ogni processo noto in Natura.

Per maggiori informazioni sul ruolo della particella W segui l'esercizio W.

Qui ritorni alla pagina iniziale dell'esercizio Z.

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