Los protones también son los bariones estables singulares, lo que significa que deben interactuar a través del sistema nuclear débil para producir el fenómeno de partículas ‘Captura de electrones’, por lo que no pueden descomponerse a través del sistema nuclear fuerte. Si eliminamos toda la velocidad de un electrón o enviamos una partícula beta de alta velocidad al protón solitario del hidrógeno, primero induciríamos una interacción electromagnética atractiva debido al rango electromagnético casi infinito, como se muestra en el diagrama de Fenyman.
La interacción de captura de electrones implica la interacción de un protón con un electrón de capa interna para emitir un neutrino de electrones y convertir el protón en un neutrón mediante la reconfiguración de quark. Sin embargo, los electrones en cualquier nivel poseen una energía cinética mínima en sus capas igual a [math] eV = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ math] (KE de electrones también se suele expresar en electronvoltios) asegurándose de que viajan a una velocidad igual a [math] v = \ sqrt {\ frac {2E} {m}} [/ math]. Es el impulso rotacional de los electrones lo que previene este colapso nuclear.
Tampoco se realiza ningún trabajo sobre el electrón en movimiento en el átomo ya que el momento del electrón es perpendicular a la fuerza electrostática positiva [atractiva] del protón. La fuerza ejercida da como resultado una aceleración centrípeta en el electrón con una velocidad constante de movimiento angular. Tan pronto como la energía cinética disminuye por debajo de cierto nivel (un nivel cuántico mínimo), se produce la captura de electrones. También creo que cuando la fuerza motriz del electrón (la energía cinética dividida por su desplazamiento (la circunferencia atómica)) es superada por la fuerza electromagnética del protón debido a una disminución en la energía cinética del electrón (muy alta ya que los electrones pueden viajar cerca de la velocidad de la luz) , esto es cuando el electrón entra en el rango correcto para que ocurra la interacción débil.
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Soy un estudiante de nivel A, así que no tome esto como una respuesta concisa de QM, pero he usado muchas de las ideas más básicas detrás de la física y la mecánica de partículas para responder la pregunta. Por favor comente si hay algún lugar que me haya salido mal. (Teóricamente, una explicación en términos básicos es más fácil de entender siempre que no sea propensa a errores).
