26. L’interaction faible

La force nucléaire faible est responsable de la désintégration bêta. La plupart des particules, y compris le neutron, se décomposent un jour ou l’autre en leurs constituants fondamentaux. Alors qu’ils sont stables dans un noyau atomique, les neutrons sont instables et, dès qu’ils quittent le noyau, ils se transforment en 15 minutes environ en un proton, un électron et un antineutrino.
La désintégration des neutrons explique le rayonnement bêta. Elle rend possible la datation par le carbone-14, car cet isotope se désintègre sous l’effet de l’interaction faible pour donner de l’azote-14, dont la demi-vie est de l’ordre de 5 700 ans. Inversement, la force nucléaire faible permet la fusion, assurant la construction des atomes de deutérium, puis d’hélium à partir de l’hydrogène, dans le Soleil et les autres étoiles. Les éléments lourds sont produits grâce à l’interaction faible.
La force faible est ainsi nommée parce que l’intensité de son champ est des millions de fois plus faible que la force nucléaire forte, laquelle assure la cohésion des protons et des neutrons dans le noyau, et des milliers de fois plus faible que la force électromagnétique. Alors que la force électromagnétique s’exerce sur de grandes distances, la force faible n’agit que sur de très courtes distances, environ 0,1 % du diamètre du proton.La désintégration bêta Dans les années 1930, Enrico Fermi proposa sa théorie de la désintégration bêta pour tenter de clarifier les propriétés de la force faible. Il établit des parallèles entre la force faible et l’électromagnétisme…