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

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.

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.

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Di Alessandro Beloli

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.