Si los átomos de hidrógeno tienen solo un protón, entonces, ¿de dónde viene el neutrón en helio?
Recuerde de qué están hechos los protones y los neutrones: cada uno contiene tres quarks. Un protón está formado por dos quarks arriba y un quark abajo , y un neutrón está formado por dos quarks abajo y un quark arriba . Un quark up tiene una carga electromagnética de +2/3 y un quark down tiene una carga de -1/3. Si sumas las cargas, obtienes un total de +1 para un protón y 0 para un neutrón, y esas son las cargas que esperamos.
Cuando dos núcleos de hidrógeno se fusionan (núcleo de hidrógeno = 1 protón), uno de los protones se convierte en un neutrón a través de la interacción débil. El protón emite un bosón W + (que se descompone en un positrón y un neutrino electrónico), lo que hace que uno de los quarks ascendentes cambie a un quark down . Ahora, en lugar de dos protones, tienes un protón y un neutrón, que es un núcleo de deuterio. Esto a su vez se fusionará con otro protón, y tienes un núcleo de Helio-3 (2 protones y un neutrón), completo con neutrones.
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