Neutronii sunt cu siguranță încă fabricați.
Cea mai mare parte a materiei vizibile create în timpul nucleosintezei din Big Bang a fost sub formă de hidrogen, heliu și litiu. Hidrogenul conține uneori un neutron (formând deuteriul stabil), iar toți izotopii stabili ai heliului și litiului o fac. Deci, presupunând că modelul este corect, neutronii trebuie să se fi format în timpul acestui eveniment.
Rețineți că neutronii liberi nu sunt particule stabile și se dezintegrează cu un timp de înjumătățire de aproximativ 10 minute. Așa că nu ne-am aștepta să găsim neutroni care nu sunt confinați în nucleele atomice; nu e ca și cum ar exista o supă de protoni și neutroni stabili care creează uneori atomi.
Dar știm, de asemenea, că aceasta nu este singura sursă de neutroni. În primul rând, cunoaștem nuclee instabile care schimbă spontan un proton în neutron sau invers. Scenariul care vă interesează se numește dezintegrare beta+. Un proton dintr-un nucleu este transformat într-un neutron, un pozitron și un neutrino. Un exemplu ar fi nucleul de magneziu-23 care se transformă în sodiu-23 (rețineți că numărul de nucleoni rămâne același, dar elementul se schimbă).
Soarele se bazează și el pe producția de neutroni. Cea mai mare parte a masei Soarelui este hidrogen simplu, H-1. Acesta nu are neutroni. Când zdrobiți două nuclee de hidrogen împreună, obțineți He-2 (cunoscut și sub numele de diproton), care este extrem de instabil și se dezintegrează foarte repede înapoi în două nuclee de hidrogen separate. Inutil să mai spunem că nu ați eliberat nicio energie într-o astfel de reacție!
Ceea ce trebuie să se întâmple este ca unul dintre protonii din diproton să se transforme într-un neutron. Protonii liberi nu se transformă spontan în neutroni, deoarece neutronii sunt de fapt foarte puțin mai masivi decât protonii (și, din același motiv, neutronii liberi se dezintegrează spontan în protoni). Cu toate acestea, un diproton are o energie de legătură mai mare decât un deuteron (H-2), astfel încât unul dintre protoni se poate transforma, de fapt, într-un neutron, eliberând în același timp un pozitron, un neutrino și excesul de energie de legătură.
Această reacție este mediată prin intermediul forței nucleare slabe, care este relativ slabă pe distanțe mari („mare” însemnând aici „distanțe comparabile cu dimensiunea unui nucleu”). Acest lucru, combinat cu instabilitatea diprotonului, înseamnă că doar o cantitate foarte mică de diprotoni se transmută vreodată în deuteron. Dar, fără acest eveniment rar, Soarele nu ar avea cuptorul său de fuziune. Destul de interesant, este, de asemenea, un limitator major al ratei de fuziune a Soarelui – dacă forța slabă ar fi mai puternică, Soarele și-ar consuma rezervele de combustibil mult mai repede. Până în prezent, se pare că forța slabă este singura forță care poate schimba aroma quarcilor, modificând astfel numărul de barioni.
Pentru a completa, ar trebui să mai spunem că neutronii sunt creați în coliziuni suficient de energetice, în perechi cu antineutroni.
.