A força fraca é assim chamada porque, embora seja mais forte que a gravidade, só é eficaz em distâncias muito curtas (10-18 m). Tecnicamente, é uma das maiores forças, mas por serem as partículas envolvidas tão grandes, seu curso é limitado a uma curta faixa de partículas. São os bósons W e Z com massa de 80 GeV e 91 GeV respectivamente que respondem pela força fraca .
A palavra fraca deriva do fato de que a intensidade do campo típico é 10^-11 vezes a força da força eletromagnética e alguns 10^-13 vezes maior do que a força forte, quando as forças são comparados entre as partículas.
Seu efeito mais conhecido é o “decaimento beta” que ocorre quando um nêutron se transforma em um próton, criando ao mesmo tempo um elétron e outra partícula sem carga ou massa, chamada de antineutrino.
Em física nuclear, é um decaimento no qual uma partícula beta (um elétron ou um pósitron) é emitido. Para o caso de emissão de um elétron temos o beta menos (β−), e para o caso de emissão de um positron temos o beta mais (β+).
Dessa forma, ocorre o aumento de um próton no núcleo e transforma o átomo em outro elemento químico. O físico brasileiro José Leite Lopes (1918-2006), em 1958, previu a existência da partícula que seria mediadora dessa interação.
Ela opera somente em escalas de distâncias extremamente curtas, encontradas nos núcleos atômicos. A força fraca é responsável pelo decaimento radioativo (transformação de um núcleo atômico em outro).
Ela opera somente em escalas de distâncias extremamente curtas, encontradas nos núcleos atômicos. A força fraca é responsável pelo decaimento radioativo (transformação de um núcleo atômico em outro).
Em 1900, Ernest Rutherford e Frederick Soddy (1877-1956) detectaram uma transmutação de elementos químicos (Tório para Rádio e depois para Radônio).
Uma transmutação de elementos é uma alteração na natureza química dos elementos induzida por reações nucleares ou por decaimento.
O decaimento é um processo físico no qual uma partícula instável se transforma (decai) espontaneamente num conjunto de outras partículas; parte da energia de massa da partícula inicial transforma-se em energia cinética dos produtos de decaimento. No caso descoberto por Rutherford e Soddy, ocorre um decaimento alfa.
Uma transmutação de elementos é uma alteração na natureza química dos elementos induzida por reações nucleares ou por decaimento.
O decaimento é um processo físico no qual uma partícula instável se transforma (decai) espontaneamente num conjunto de outras partículas; parte da energia de massa da partícula inicial transforma-se em energia cinética dos produtos de decaimento. No caso descoberto por Rutherford e Soddy, ocorre um decaimento alfa.Foi Rutherford quem descobriu os decaimentos alfa e beta, beneficiando-se dos estudos de Henry Becquerel e do casal Curie (Pierre e Marie), realizados na França com sais de Urânio.
No decaimento beta, ocorre um fenômeno estranho. Um núcleo dá origem a um elemento químico de número atômico superior a uma unidade (em relação ao núcleo original) e emite um elétron. Este elétron é nuclear, e não da “eletrosfera”.
Em ambos ocorre a produção de raios gama. Estes surgem com os dois decaimentos anteriores, pois o núcleon filho está em um estado mais excitado. Ao saltar para um nível mais baixo de energia emite os raios gama.
O que ocorre?
Para piorar o caso, esse processo parecia violar um dos cálices sagrados da Física: a conservação de energia.
Na década de 20 do séc. XX, o decaimento beta foi cuidadosamente estudado. Wolfgang Pauli que propôs para evitar a não conservação de energia que houvesse uma outra partícula produzida no processo, mas ainda não identificada.
Na década de 20 do séc. XX, o decaimento beta foi cuidadosamente estudado. Wolfgang Pauli que propôs para evitar a não conservação de energia que houvesse uma outra partícula produzida no processo, mas ainda não identificada.
Esta partícula não tinha carga elétrica e pequena ou nenhuma massa. Enrico Fermi chamou esta partícula de neutrino. O neutrino foi descoberto em 1956 no reator nuclear de Savannah River nos E.U.A..
Na verdade, a força fraca é mais forte que o eletromagnetismo, mas suas partículas mensageiras (bósons W– estes divididos em +W e –W; e Z) são tão massivos e lentos que não transmitem, na sua totalidade, a sua força intrínseca.
Do mesmo modo que a força nuclear forte, a força fraca também é uma força de curto alcance. Ela atua somente em uma vizinhança de cerca de 10^-16 centímetros.
A força fraca é, aproximadamente, 10^-13 vezes tão forte quanto à força eletromagnética.
Existem fenômenos que ocorrem no interior do núcleo atômico que, embora também estejam relacionados com a estabilidade nuclear, não podem ser explicados sem que postulemos a existência de uma outra força, com características bastante diferentes da força nuclear forte.
Entre estes fenômenos nucleares que exigem a presença de um novo tipo de interação está a radioatividade e o decaimento de partículas nucleares.
As forças fracas também explicam os processos de decaimento nucleares de várias partículas elementares, tais como o decaimento beta nuclear, o decaimento do pion, do muon e de várias partículas "estranhas".
O decaimento de uma partícula é a sua transformação em outras partículas por processos espontâneos.
A teoria das interações eletrofracas é devida ao físico inglês Sheldon Glashow, ao físico norte-americano Steven Weinberg e ao físico paquistanês Abdus Salam, que a propuseram nos anos de 1960. A nova teoria das interações fracas, que é chamada de flavordinâmica por causa de uma das propriedades intrínsecas das partículas elementares, é também justamente conhecida como Teoria de Glashow-Weinberg-Salam.
Na verdade, a força fraca é mais forte que o eletromagnetismo, mas suas partículas mensageiras (bósons W– estes divididos em +W e –W; e Z) são tão massivos e lentos que não transmitem, na sua totalidade, a sua força intrínseca.
Do mesmo modo que a força nuclear forte, a força fraca também é uma força de curto alcance. Ela atua somente em uma vizinhança de cerca de 10^-16 centímetros.
A força fraca é, aproximadamente, 10^-13 vezes tão forte quanto à força eletromagnética.
Existem fenômenos que ocorrem no interior do núcleo atômico que, embora também estejam relacionados com a estabilidade nuclear, não podem ser explicados sem que postulemos a existência de uma outra força, com características bastante diferentes da força nuclear forte.
Entre estes fenômenos nucleares que exigem a presença de um novo tipo de interação está a radioatividade e o decaimento de partículas nucleares.
As forças fracas também explicam os processos de decaimento nucleares de várias partículas elementares, tais como o decaimento beta nuclear, o decaimento do pion, do muon e de várias partículas "estranhas".
O decaimento de uma partícula é a sua transformação em outras partículas por processos espontâneos.
A teoria das interações eletrofracas é devida ao físico inglês Sheldon Glashow, ao físico norte-americano Steven Weinberg e ao físico paquistanês Abdus Salam, que a propuseram nos anos de 1960. A nova teoria das interações fracas, que é chamada de flavordinâmica por causa de uma das propriedades intrínsecas das partículas elementares, é também justamente conhecida como Teoria de Glashow-Weinberg-Salam.
Na mecânica quântica, a flavordinâmica é um modelo matemático usado para descrever a interação de "partículas de sabor" (força fraca), através da troca de bósons vetoriais intermediários, mas o termo é raramente usado por físicos de partículas.
Nesta teoria, as interações fraca e eletromagnética são apresentadas como manifestações diferentes de uma única força, a força eletrofraca. Esta unificação entre a interação fraca e a interação eletromagnética reduz o número de interações fundamentais existentes em épocas mais iniciais do Universo a apenas 3: interação gravitacional, interação forte e interação eletrofraca.
A teoria eletrofraca introduz dois tipos de mediadores, aquelas partículas que são responsáveis pelo transporte de informações sobre estas interações. Os mediadores da interação eltrofraca são partículas pesadas, obtidas nos grandes aceleradores de partículas.
Nesta teoria, as interações fraca e eletromagnética são apresentadas como manifestações diferentes de uma única força, a força eletrofraca. Esta unificação entre a interação fraca e a interação eletromagnética reduz o número de interações fundamentais existentes em épocas mais iniciais do Universo a apenas 3: interação gravitacional, interação forte e interação eletrofraca.
A teoria eletrofraca introduz dois tipos de mediadores, aquelas partículas que são responsáveis pelo transporte de informações sobre estas interações. Os mediadores da interação eltrofraca são partículas pesadas, obtidas nos grandes aceleradores de partículas.
Para interações fracas que envolvem partículas carregadas, os mediadores são as partículas W+ e W-. Por serem mediadas por partículas carregadas, estas interações também são conhecidas como correntes carregadas.
No caso de interações fracas que envolvem partículas sem carga, o mediador da interação é uma partícula sem carga, ou neutra, chamada Zo. Por este motivo, estas interações são chamadas de correntes neutras. A partícula Zo também é uma partícula muito pesada.
Se a força fraca não existisse, muitos tipos de matéria se tornariam bem mais estáveis. Elementos como plutônio e urânio poderiam ser manuseados sem proteção. Sem a força fraca, o sol e todas as estrelas deixariam de existir.
A força nuclear fraca permite a fusão de prótons e nêutrons para formar deutério. O excesso de energia a partir desta fusão é a origem do calor das estrelas.
A força nuclear fraca permite a fusão de prótons e nêutrons para formar deutério. O excesso de energia a partir desta fusão é a origem do calor das estrelas.
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