Процессы идущие с участием лептонов подчиняются законам сохранения лептонных чисел.

Лептонное число (лептонный заряд) – аддитивное внутреннее квантовое число, сопоставляемое с каждым семейством лептонов. Обычно лептонам приписывается свое лептонное число . Например, электронное лептонное число L_е (е^-, ν_е) = +1, антилептонам L_е () = –1, L_e = 0 для остальных частиц. Вследствие возможного наличия массы у нейтрино эВ и нейтринных осцилляций (самопроизвольных переходов нейтрино разных сортов друг в друга) нарушается закон сохранения отдельных лептонных зарядов. Однако полный лептонный заряд сохраняется во всех взаимодействиях с участием нейтрино.

Закон сохранения лептонного заряда: лептонный заряд системы частиц, равен алгебраической сумме лептонных зарядов, входящих в систему частиц, и есть величина постоянная для данной системы.

Характеристики лептонов приведены на таблице 2.2

Табл.2.2

Название	Сим-вол	Масс Мэв	Время жизни сек	Спин h	Магн. мом	Элек. заряд е	Лепт. Le	чис- L µ	ла L τ
Электрон	е ^-	0,51	стаб	1/2	eh/2m	-1	+1
Мюон	µ ^-	105,7	2,210^-6	1/2	- me/m	-1		+1
Тау-лептон	τ ^-		3 10 ^-13	1/2		-1			+1
Электрон нейтрино	νe	<35 эВ	Стаб	1/2			+1
Мюонное Нейтрино	νµ	<0,27	Стаб	1/2				+1
Тау-лепт нейтрино	ντ	<0,31	стаб	1/2					+1

Распады лептонов: , , .

Спиральность - квантовое число λ равное проекции спина элементарной частицы на направление его импульса..

Адроны - структурные частицы, участвующие в сильном взаимодействии. К адронам относятся мезоны (средние) и барионы (тяжелые). Мезоны имеют целый спин, барионы – полуцелый спин. Адроны обладают, сохраняющимися в процессах сильного взаимодействия, квантовыми числами: барионным числом В странностью S, очарованием C и др., из которых образуется электрический заряд Q. Все мезоны имеют нулевое барионное число В = 0. Мезоны образуют наиболее многочисленные семейства, отличающие по массе и свойствам. Среди них пи-мезоны, К-мезоны и другие семейства.

Мезоны

π-мезоны (пионы) – легчайшие частицы из класса мезонов. Заряженные -и - мезоны были открыты в 1947 фотоэмульсионным методом в составе космических лучей, нейтральные -мезоны системой счетчиков с использованием ускорителей заряженных частиц. Масса заряженных пи-мезонов равна 139,56 Мэв, т.е. 273 m_e. Они распадаются по каналу слабого взаимодействия за время . Масса нейтрального пи-мезона 264 m_e. Он распадается по каналу электромагнитного взаимодействия , имея время жизни 0, 8 10^-16 сек. Спин пионов равен 0.

Согласно мезонной теории ядерных сил пи-мезоны являются квантами ядерного взаимодействия. Они вносят основной вклад в передачу сильного взаимодействия между нуклонами и лругими адронами на расстояниях порядка комптоновской длины волны пи- мезона ( см). Пи-мезоны обладают изотопическим спином Т =1, который сохраняется в сильных взаимодействиях. Пи-мезоны образуют изотопический триплет с проекциями изоспина , , , которые сохраняются в сильном и электромагнитном взаимодействиях.Для мезонов справедлива формула для электрического заряда

где T _z - третья проекция изоспина, Y – гиперзаряд.

π-мезоны в большом количестве рождаются в нуклон-нуклонных взаимодействиях при энергии налетающих нуклонов Мэв. Большие интенсивности пучков π-мезонов получают на сильноточных протонных ускорителях («мезонных фабриках»).

К^- - мезоны (каоны)-группа нестабильных частиц в которую входят два заряженных К⁺ и К^- и два нейтральных , каона с нулевыми спинами и массами Мэв Мэв. К-мезоны участвуют в сильно взаимодействии, и обладают квантовым числом странностью (S).

Барионы

К барионам относятся нуклоны p –протон, n - нейтрон и гипероны (странные барионы) и другие семейства барионов. Барионы обладают сохраняющимися в процессах сильного взаимодействия квантовыми числами: барионным числом В странностью S, очарованием C и др. Все барионы обладают барионным квантовым числом равным единице В =1.

Барионное число B (барионный заряд) – аддитивное внутреннее квантовое число, сопоставляемое с барионами.

Закон сохранения барионного числа: Барионный заряд системы частиц равен алгебраической сумме барионных зарядов, входящих в систему частиц, и есть величина постоянная для данной системы.

Гипероны

Гипероны –тяжелые нестабильные элементарные частицы с массой больше массы нуклона, обладающие барионным зарядом В = 1 и большим временем жизни по сравнению с ядерным временем (~10 ^-23 сек). Известны гипероны: ламбда , три сигма два кси () и омега . Все гипероны имеют спин ½, спин Ω^- -гиперона 3/2, и являются фермионами. Время жизни гиперонов порядка 10^-10 сек, затем они распадаются на легкие частицы пи-мезоны. электроны. нейтрино, γ-кванты. При столкновении π-мезонов и нуклонов с нуклонами гипероны всегда рождаются совместно с К-мезонами и также обладают квантовым числом странностью S. Основные характеристики гиперонов. относящихся к странным барионам, приведены в таблице 2.3.

Табл.2.3