Modelos moleculares para prótons e nêutrons

Abstract

A propriedade mais característica dos quarks é a das cargas elétricas fracionárias. Considerando o quark d (-1/3e) como constituído por um quark u (+2/3e) mais um elétron, o próton (uud) e o nêutron (udd) podem ser descritos por sistemas do tipo (uuu + um elétron) e (uuu + dois elétrons), respectivamente. São sistemas similares às moléculas H3 ++ e H3 +, respectivamente. Além da diferença devido as dimensões dos sistemas, nas moléculas-íon de hidrogênio as cargas nucleares são inteiras, enquanto que nos sistemas quark-elétron propostos elas são fracionárias e do tipo +2/3e. De acordo com o modelo proposto, o decaimento β é um processo de ionização. Além desta visão qualitativa, os modelos aqui propostos para nêutrons e prótons também são úteis para análises quantitativas. Neste trabalho, através de cálculos de orbital molecular, obtivemos a diferença de massa nêutron-próton, usando a diferença de energias eletrônicas totais entre os dois sistemas. Ainda calculamos os raios destas duas partículas. Para a construção dos orbitais moleculares definimos um conjunto de funções-base gaussianas apropriado para descrever interações a distâncias da ordem de Fermi. Sem incluir correções relativísticas e corrigindo as energias cinéticas pelo teorema virial, obtivemos resultados bastante próximos dos valores experimentais