Le boson de Higgs, découvert en 2012, confère une masse non nulle aux bosons de jauge de l'interaction faible et leur donne des propriétés différentes de celles du boson de l'interaction électromagnétique, le photon.
$\beta$ correspond à une particule $\beta$, électron ou positron. C'est pourquoi on parle de désintégration (autre terme pour radioactivité) β- ou β+.
$\alpha$ correspond à l'émission d'un atome d'hélium $^4_2He$, et on parle de désintégration $\alpha$.
Enrico Fermi (1901-1954) qui introduisit l'interaction faible en 1930, pour la désintégration bêta (β) du neutron, appelée aussi interaction de Fermi, en proton, électron et antineutrino (désintégration β-) qui est décrite comme une interaction à 4 points :
On peut citer d'autres exemples d'interactions faibles comme :
la désintégration des hadrons : $\pi^+\rightarrow\;\mu^++\nu_\mu$ ou $\Lambda^0\,\rightarrow\;p+\pi^-$…
la capture des antineutrinos : $\bar\nu_e+p\;\rightarrow\;n+e^+$.
Bosons
(Figure : vetopsy.fr)
Propriétés sur l'interaction faible
Elle est appelée interaction faible car :
sa portée est très courte car la masse des bosons, procurée par le boson de Higgs, est élevée ;
son intensité est faible : 104 fois moins que celle de l'interaction électromagnétique et 106 fois moins que celle de l'interaction nucléaire forte ;
sa durée n'excède pas 10-8 seconde : par exemple, la désintégration faible $\pi^+\,\rightarrow\;\mu^++\nu_\mu$ a une durée approximative de 10-8 seconde, alors que la désintégration électromagnétique $\pi^0\,\rightarrow\;\gamma+\gamma$ est de l'ordre de 10-17 seconde.
Cette interaction faible a plusieurs particularités :
Désintégration semi-leptonique du neutron
(Figure : vetopsy.fr)elle change la couleur des quarks : la désintégration d'un quark down, de charge $-1/3$, en un quark up, de charge $+2/3$, est réalisée par l'émission d'un boson $W^-$ ;
elle ne produit aucun état lié connu entre les particules (orbites, interaction…).
Cette interaction faible permet à tous les fermions l'échange d'énergie, de masse ou de charge électrique, leur permettant de changer de famille et de saveur.