Núcleo atómico y reacciones nucleares

• Interacción nuclear fuerte. Es la más intensa. Mantiene unidos a los quarks dentro de protones y neutrones y, de forma residual, a los nucleones dentro del núcleo, venciendo la repulsión eléctrica entre los protones. Es de muy corto alcance, del orden de $10^{-15}\ \text{m}$ (el tamaño del núcleo), y no depende de la carga eléctrica.
• Interacción electromagnética. Unas $10^{2}$ veces más débil que la fuerte. Actúa entre partículas con carga eléctrica, puede ser atractiva o repulsiva y tiene alcance infinito (disminuye como $1/r^2$). Es la responsable de la estructura de átomos y moléculas, de las reacciones químicas y de casi todas las fuerzas cotidianas (contacto, rozamiento, tensiones).
• Interacción nuclear débil. Mucho más débil que la electromagnética y de alcance aún menor, del orden de $10^{-18}\ \text{m}$. Afecta a quarks y leptones y es la responsable de la desintegración $\beta$, en la que un neutrón se transforma en un protón (o al revés).
• Interacción gravitatoria. Con diferencia la más débil (unas $10^{-38}$ veces la fuerte). Actúa entre todos los cuerpos con masa, es siempre atractiva y de alcance infinito (también como $1/r^2$). Precisamente porque no se cancela nunca, domina a gran escala: órbitas de planetas, estrellas y galaxias.

• la electromagnética, mediante el fotón;
• la nuclear débil, mediante los bosones $W^{+}$, $W^{-}$ y $Z^{0}$ (en el Modelo Estándar, electromagnética y débil quedan unificadas en la interacción electrodébil);
• la nuclear fuerte, mediante los gluones, que actúan sobre la «carga de color» de los quarks.

En a) no basta con la lista: el corrector espera, de cada interacción, sobre qué actúa, su alcance y su intensidad relativa. Una tabla con esas tres columnas lo resume muy bien.

En b) la respuesta corta es «no»: la clave del razonamiento es la gravedad, que no tiene una teoría cuántica ni un mediador detectado.