¿Cómo reducen los neutrones la repulsión entre los protones en el núcleo?

No son los neutrones los que unen a los protones. Te recomiendo que leas

1. Modelo de partículas Quark (o si no quiere leer eso: los neutrones y los protones están formados por quarks, son similares)
2. Cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza (debe)

Bueno, sabrás que cada fuerza necesita un mediador. Incluso un electrón repele a un electrón mediante el intercambio de fotones. ¡Y como sabes la gravedad, un objeto masivo atrae a un objeto masivo mediante el intercambio de gravitones!

Sin embargo, en el núcleo, la fuerza que une protones y neutrones se llama “fuerza fuerte”. Su mediador es mhu (griego mhu), partícula de meson. Los nucleones están unidos por estas partículas.

Mira, dos perros siempre se repelen entre sí. Pero si se arroja un hueso de carne hacia ellos, ambos serán atraídos hacia el hueso y, por lo tanto, se sentirán atraídos. Los protones son perros y el hueso es mhu-mesón.

En el caso de acercarse a los protones dentro de un núcleo, cuanto más se acercan, más sienten la repulsión del otro protón / núcleo (la fuerza electromagnética). Como resultado, para que dos protones / núcleos estén lo suficientemente cerca como para comenzar a intercambiar mesones, deben moverse extremadamente rápido (lo que significa que la temperatura debe ser realmente alta), y / o deben estar bajo una presión inmensa para que sean forzados acercarse lo suficiente como para permitir el intercambio de mesón para crear la fuerza fuerte. Lo que ayuda a reducir la repulsión entre protones dentro de un núcleo es la presencia de cualquier neutrón. Como no tienen carga, no aumentan la repulsión ya presente, y ayudan a separar los protones entre sí para que no sientan una fuerza repulsiva tan fuerte como la de cualquier otro protón cercano. Además, los neutrones son una fuente de fuerza más fuerte para el núcleo, ya que participan en el intercambio de mesones. Estos factores, junto con el apretado empaquetamiento de protones en el núcleo para que puedan intercambiar mesones crea suficiente fuerza fuerte para superar su repulsión mutua y obligar a los nucleones a permanecer unidos. La explicación anterior muestra la razón por la cual es más fácil bombardear un núcleo con neutrones que con protones. Como los neutrones no tienen carga, al acercarse a un núcleo cargado positivamente no sentirán repulsión. Por lo tanto, pueden “romper” fácilmente la barrera de repulsión electrostática para intercambiar mesones con el núcleo, incorporándose así.