Nükleer fizik ve partikül fiziğinde zayıf etkileşim (zayıf kuvvet veya zayıf nükleer kuvvet olarak da adlandırılır), atomların radyoaktif bozunumundan sorumlu olan atomaltı partiküller arasındaki etkileşim mekanizmasıdır. Zayıf etkileşim nükleer fisyonda önemli bir rol oynar ve hem davranışı hem de etkileri açısından buna ilişkin teori bazen kuantum flavordinamiği (QFD) olarak adlandırılır. Ancak, QFD terimi nadiren kullanılır, çünkü zayıf kuvvet, elektrozayıf teori (EWT) ile daha iyi anlaşılır. Ayrıca, QFD güçlü etkileşim ile ilgilenen kuantum kromodinamiği (QCD) ve elektromagnetik kuvvetle ilgilenen kuantum elektrodinamiği (QED) ile ilişkilidir.
Zayıf kuvvetin etkili aralığı (range) atomaltı mesafelerle sınırlıdır ve bir protonun çapından daha azdır. Zayıf kuvvet doğanın temel olarak bilinen dört temel etkileşiminden biridir (diğerleri güçlü etkileşim, elektromagnetizma ve gravitasyon).
Enrico Fermi, 1930'ların ortasında zayıf kuvvet için genel bir formül buldu. Daha sonra teori, George Sudarshan, Robert Marshak, Murray Gell-Mann ve Richard Feynman tarafından geliştirildi.
· Kuvvet her partiküle evrensel bir şekilde etki eder. Şiddeti her partikül için aynıdır.
· Atomaltı partiküllerden olan leptonlar arasında zayıf nükleer kuvvet etkileşimleri vardır.
· Çok kısa aralıklıdır (range).
· Adından da anlaşılacağı üzere, kuvvet oldukça zayıftır.
· Zayıf kuvveti taşıyıcıları W+, W-'dir. Bu partiküller 1980'lerin başında bulunmuştur. Spinleri 1, kütleleri çok büyüktür. Ayrıca yüksüz akım taşıyıcısı Z0 da zayıf kuvvet taşıyıcılarından biridir.
Zayıf kuvvet günümüzde kabul edilen genel gruplandırmalar açısından dört temel etkileşimden biri kabul edilmektedir. Zayıf kuvvetin, yüksek etkileşim enerjilerinde elektromagnetik kuvvet ile ortak bir elektrozayıf yapının parçası olduğu kuramı 1980'lerden beri yapılan çeşitli çalışmalar ile ispatlanmıştır.
Beta-partiküllerinden (çekirdekten yayılan enerjik elektronlar) oluşan beta-ışını üreten belirli izotopların beta bozunması, zayıf kuvvet (zayıfl etkileşim) ile yönetilir. Nötronların aksine, serbest protonlar kararlıdır; yarı ömürlerinin Evren’in yaşından daha büyük olması beklenir.
(a) Beta bozunumu, (b) beta bozunumu; pozitron emisyonu
10 Şubat 2020
