No interior do núcleo atômico ocorrem fenômenos relacionados à estabilidade nuclear, como a radioatividade e o decaimento de partículas nucleares, que não podem ser explicados sem que postulemos a existência de um novo tipo de interação (a força nuclear fraca) com características bastante diferentes da força nuclear forte. A força fraca é chamada “fraca” por ser normalmente várias ordens de grandeza menor que a força forte.
As interações nucleares fraca e forte possuem alcance de distâncias extremamente curtas. O alcance da força forte é de cerca de 10⁻15 m enquanto que o da força fraca é da ordem de 10⁻18 m. Em contraste, as interações eletromagnética e gravitacional são forças de longo alcance, com intensidades inversamente proporcionais ao quadrado da distância.
A interação forte afeta somente hádrons, esta é a interação mais forte no âmbito das partículas elementares, e mantém prótons e nêutrons juntos no núcleo atômico. A interação fraca atua sobre todas as partículas elementares, esta é a responsável pelo decaimento radiativo de partículas como nêutrons e múons, e também por todas as reações envolvendo neutrinos [1,2]. No Modelo Padrão, a interação fraca é mediada pelos bósons W e Z.
Exemplo 1: Decaimento ß
No decaimento beta um neutron do núcleo atômico transforma-se em próton pela emissão de um elétron e um anti-neutrino. Este decaimento é “mediado” pela troca de uma partícula chamada W-.
![Decaimento beta [Wiki]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Beta-minus_Decay.svg)
Referências
[1] Moreira, Marco Antonio. Particulas e Interações.Física na Escola, v. 5, n. 2, 2004.
[2] PIMENTA, Jean Júnio Mendes et al. O bóson de Higgs.Rev. Bras. Ensino Fís. vol.35, n.2, pp. 1-14, 2013.