Neutrón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Neutrón

El neutrón es una partícula subatómica que forma parte del núcleo atómico, junto con el protón. Su característica principal es que no posee carga eléctrica, aunque sí tiene masa y momento magnético.

• n = partícula bariónica neutra compuesta por quarks

 

Composición interna:

El neutrón es un barión, compuesto por tres quarks: n = udd

Sumando las cargas:

Por eso el neutrón es eléctricamente neutro, al sumar sus cargas dan como resultado 0. Los tres quarks están confinados por gluones, a través de la fuerza fuerte (QCD).

Propiedades típicas del Neutrón:

Desintegración beta (inestabilidad fuera del núcleo):

Fuera del núcleo, el neutrón no es estable: se desintegra mediante la interacción débil en un proceso llamado decaimiento beta:

Esto significa que:

• Un quark down dentro del neutrón se transforma en un quark up,
• Emitiendo un bosón W⁻, que luego se convierte en un electrón y un antineutrino electrónico.

Este proceso mantiene la conservación de la carga, energía, espín y número bariónico.

Neutrones en el núcleo:

Dentro del núcleo atómico, los neutrones no se desintegran, porque están ligados por la fuerza nuclear fuerte. Su función principal es estabilizar el núcleo, contrarrestando la repulsión electromagnética entre protones.

Por ejemplo:

• En el hidrógeno-1 (¹H), el núcleo solo tiene un protón → estable.

• En el helio-4 (⁴He), hay 2 protones + 2 neutrones → los neutrones actúan como “pegamento nuclear”.

Rol en el universo:

• Los neutrones se formaron durante la nucleosíntesis primordial, unos 3 minutos después del Big Bang.
• Son esenciales para la formación de los elementos químicos, ya que sin ellos solo existiría el hidrógeno.
• En las estrellas, los neutrones participan en reacciones de fusión y, en etapas finales, dan lugar a estrellas de neutrones, donde la materia se encuentra en un estado ultra denso.