A força nuclear fraca é uma das forças fundamentais da Natureza – sendo estas, forças não redutíveis a qualquer outra e que regulam o modo como a matéria interage entre si-, representada pelo decaimento radioativo. Ao contrário da força nuclear forte, também afeta os léptons (partículas quânticas que formam os elétrons, múons, taus e neutrinos).
Apesar de serem primariamente mais fortes que a força eletromagnética, os seus mediadores (Bósons W e Z) são muito pesados e lentos, o que não lhes conferem a qualidade de bons transmissores de energia: o bóson Z chega a ser mais de 22 mil vezes mais massivo que um quark Up. Por isso, a força nuclear fraca é a menos considerável (em relação à força) das quatro forças fundamentais. Seu raio de alcance é 1000 vezes menor que o raio de alcance da força nuclear forte.
Entretanto, para o entendimento mais profundo de força nuclear fraca, alguns conceitos devem ser apresentados:
Bósons
Os bósons são estruturas quânticas que possuem spin magnético (basicamente, orientação de uma partícula quando exposta a campo magnético) inteiro, diferente dos elétrons, por exemplo, que possuem spin fracionário (-1/2 ou +1/2).
Os bósons de calibre são os mediadores de interações fundamentais da Natureza: fótons (para interações eletromagnéticas), glúons (para força nuclear forte), e os bósons W e Z (para força nuclear fraca).
Bósons W-Z
Os Bósons W e Z são os bósons mediadores da força nuclear fraca, e se diferem apenas pela carga de atuação: os bósons W atuam como mediadores em interações fracas de partículas carregadas, sendo W+ para as partículas carregadas negativamente ou W- para as partículas carregadas positivamente. Constituindo, assim as chamadas correntes carregadas; os bósons Z são neutros e, portanto, atuam em interações fracas de partículas de carga nula. Constituem correntes neutras.
Como já foi dito anteriormente, esses mediadores possuem massas elevadas em comparação a outras partículas quânticas e são lentos. Por isso não transportam as “informações de interação” com eficiência, o que ocasiona uma perda significativa da interação com a força nuclear fraca.
Ação do Bóson W
Ação do Bóson Z
Fontes:
http://www.on.br/site_edu_dist_2006/pdf/modulo4/a_forca_fraca.pdf (visualização em 27/03/2010)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bósons_W_e_Z (acesso em 27/03/2010)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bóson_de_calibre (acesso em 27/03/2010)
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/forca-nuclear-fraca/