Las desintegraciones beta, que emiten electrones y positrones, se rigen por la fuerza nuclear débil. Las interacciones nucleares débiles, junto con las interacciones que involucran a todas las demás fuerzas físicas fundamentales conocidas, deben obedecer las siguientes reglas.
- Conservación de la energía: la masa y las energías cinéticas de las partículas que resultan de una desintegración / interacción deben ser iguales a la masa y las energías cinéticas de las partículas de pre-interacción. Para la desintegración beta, la partícula original es barión como un protón o neutrón que a menudo se define como en reposo.
- Conservación del momento: el momento de las partículas que resultan de la descomposición / interacción debe ser igual al momento de las partículas de pre-interacción.
- Conservación de la carga: la carga eléctrica de las partículas que resultan de la descomposición / interacción debe ser igual a la carga de las partículas de pre-interacción.
- Conservación del número de leptones: los leptones son partículas no bariónicas que incluyen electrones y neutrinos. Las variantes antimateria de los leptones tienen un número de leptones negativo. Para la desintegración beta, el número de leptones de la partícula de pre-interacción es cero. Por lo tanto, tanto un leptón materia como un antitoma deben ser el resultado de una desintegración beta.
Mientras se cumplan estas condiciones, es posible que los electrones emerjan de las interacciones débiles que gobiernan la desintegración beta. Por ejemplo, si un neutrón se descompone en un protón, también se debe emitir un electrón y un neutrino antielectrónico de acuerdo con las reglas 3 y 4 anteriores.
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