Como los neutrones no tienen carga eléctrica, ¿por qué no se fusionan?

Bueno, de hecho lo hacen! ¿Has oído hablar de las estrellas de neutrones ?
Aunque las fuerzas nucleares son atractivas en una escala de longitud nuclear , muy rápidamente se vuelven altamente repulsivas en escalas de longitud mucho más cortas .

Por lo tanto, no es posible vincularlos con más fuerza que esto.

Además, uno debe saber que los neutrones no son partículas elementales , como tales. Son hadrones, es decir , compuestos además de quarks . Y las fuerzas fuertes mencionadas anteriormente son una descripción efectiva de las interacciones más fundamentales que tienen lugar entre estos quarks, que se describen dentro de una teoría llamada cromodinámica cuántica (QCD).

Bueno, lo hacen , más o menos. Los neutrones ayudan a mantener unidos todos los elementos más pesados ​​que el hidrógeno (e incluso eso tiene isótopos con 1 o más neutrones). El problema es que los neutrones son más pesados ​​que la suma de las masas de protones, electrones y antineutrinos electrónicos y, por lo tanto, se descomponen en ese trío de partículas. Los que están unidos a núcleos más grandes se estabilizan por el fuerte potencial bien en el que parte de su masa “cae”.

Los neutrones por sí mismos no se unen lo suficientemente profundamente a través de la fuerza fuerte para evitar esta descomposición, pero (irónicamente) la fuerza más débil de todas, la gravedad, es capaz de estabilizar el “neutronio” simplemente acumulando suficiente masa en un lugar para “retener los electrones “. Esto toma aproximadamente diez veces la masa de nuestro Sol, y ocurre dramáticamente en un colapso repentino que expulsa innumerables neutrinos y todos los elementos más pesados ​​que el hierro (que se crean en el baño de neutrones a medida que los electrones son empujados hacia los protones) en uno de los tipos de explosiones más grandes conocidos: una supernova . Después, los restos de la estrella generalmente se convierten en una estrella de neutrones , esencialmente un núcleo gigante sin protones, a menos que sea lo suficientemente pesado como para sufrir un mayor colapso en un agujero negro .

Una vista alternativa; Los neutrones son partículas de materia 3D fundamentales. Un neutrón tiene una estructura mecánica y componentes definidos. En estado estable, su forma y número de constituyentes son definidos. Por lo tanto, dos neutrones, incluso si se acercan entre sí, no se fusionan para formar partículas de materia 3D más grandes. Aunque el neutrón es eléctricamente neutro, los campos eléctricos de los componentes de los neutrones que se aproximan evitan que se acerquen muy cerca. ver: capítulo 10 de ‘MATERIA (reexaminada)’.

La respuesta de Devashish Sing tiene la imagen correcta, agregaré un poco a la explicación. La fuerza entre dos nucleones (neutrones o protones) es diferente dependiendo de si giran en la misma dirección o en direcciones opuestas.

Debido a las leyes de la mecánica cuántica (Principio de Exclusión de Pauli), dos neutrones, o dos protones, deben tener sus espines opuestos cuando se acercan mucho. La atracción entre los nucleones es más débil para que los espines estén alineados, por lo que no se pegan.

Como un protón y un neutrón no son la misma partícula, el Principio de Pauli no se aplica, los espines se pueden alinear (“F” en la gráfica) y la fuerza es más fuerte (va por debajo de 0 a valores negativos en la gráfica de Devashish), y esto hace que puedan mantenerse unidos.

Porque la naturaleza tiende a evolucionar en el estado con la energía potencial más baja. Esto implica que cuando dos neutrones se juntan, uno se descompondría en un protón, un electrón y un antineutrino. Solo en los neutrones se previene esta descomposición.

Hay otras fuerzas en el universo además de la gravedad y el electromagnetismo. Estas son las fuerzas fuertes y débiles. Estas fuerzas afectan la naturaleza de los neutrones y evitan que se “fusionen”.