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25 Gennaio 2023
9:21

Neutroni, nucleoni e neutrini: cosa sono e qual è la differenza tra uno e l’altro

Il nucleo atomico è composto da nucleoni, ovvero protoni e neutroni, mentre i neutrini sono particelle elementari che attraversano la materia senza esser rilevati.

A cura di Elena Buratin
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Neutroni, nucleoni e neutrini: cosa sono e qual è la differenza tra uno e l’altro
neutroni neutrini

Neutroni, nucleoni e neutrini sono particelle o classi di particelle che hanno nomi simili ma che, in realtà, sono molto differenti tra loro: ad esempio alcune particelle si trovano dentro il nucleo atomico mentre altre no. Ma cosa cambia esattamente tra di loro? Quali sono le loro principali caratteristiche?

Neutroni

I neutroni, identificati dal simbolo n, sono particelle subatomiche con carica elettrica nulla e dunque neutre. Assieme ai protoni, costituiscono il nucleo atomico e servono proprio per tenere assieme i protoni carichi positivamente all'interno del nucleo. La loro massa è simile a quella dei protoni e vale circa 1.67 · 10-27 kg. I neutroni liberi sono instabili e possono esistere solo per una certa quantità di tempo – detta "tempo di dimezzamento" o emivita – pari a circa una decina di minuti. Non sono particelle elementari poiché sono formate da 3 quark, di cui uno chiamato up e due chiamati down.

Struttura quark neutroni
Credit: Jacek rybak, CC BY–SA 4.0, via Wikimedia Commons

Fanno parte della famiglia degli androni, in particolare nella sottocategoria dei barioni (formati da un numero dispari di quark). Sono anche dei fermioni poiché hanno spin pari a un mezzo, ciò significa che vari neutroni non possono trovarsi nello stesso stato quantico contemporaneamente.

Nucleoni

Neutroni e protoni fanno parte del nucleo e dunque vengono chiamati nucleoni. Poiché la massa del protone e del neutrone sono simili, pari a circa un'unità di massa atomica (AMU), il numero di nucleoni definisce la massa del nucleo (e dell'atomo) e dunque viene chiamato numero di massa A.

Neutrini

I neutrini sono particelle elementari che passano attraverso la materia senza essere rilevate e interagiscono soltanto con forza debole e gravità. Sono elettricamente neutri e hanno una massa di dieci ordini di grandezza inferiore ai neutroni. Esistono varie tipologie di neutrini: elettronici, muonici o tauonici, con massa via via crescente. In realtà attualmente esistono dei sensori che permettono la loro misura, come i rivelatori al cloro o al gallio, in cui i neutrini interagiscono con questi elementi e si genera una corrente.

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