Лептони

До них належать 4 пари елементарних частинок:

а) пара електронних нейтрино і антинейтрино ;

б) пара мюонних нейтрино і антинейтрино ;

в) пара електрон і позитрон ;

г) пара мю-мезонів (мюонів) - позитивний і негативний .

Усі чотири різновидності нейтрино не мають електричного заряду і маси спокою; рухаються з швидкістю світла. На відміну від фотонів вони мають спін, який дорівнює 1/2. Електронні нейтрино появляються в процесах розпаду разом з елек­троном (антинейтрино) або з позитроном (нейтрино):

, .

Мюонні нейтрино появляються в процесі розпаду мю-мезонів:

; .

Існування мюонних нейтрино було виявлено при бомбардуванні потоком нейтрино високих енергій (більше ) алюмінієвої мішені. Були виявлені реакції утворення мюонів .

Електрон і позитрон мають однакові маси і спін, але протилежні електричні і лептонні заряди. Внаслідок цього вони здатні до „анігіляції”, тобто до ”зникнення”, з утворенням двох або трьох фотонів.

Мюони мають електричні і одиничні лептонні заряди; їх спін дорівнює 1/2. Маса спокою мюонів . Се­редній час існування мюона с.

Мезони

До них належать - мезони (піони), K - мезони (каони). Загальна їх характери­тика – це відсутність спіна. - мезони відіграють важливу роль в ядерних взаємодіях нуклонів і у визначенні магнітних моментів. Існують:

а) нейтральні - мезони; їх маса ( – маса спокою елек­трона). Вони мають малий час життя і перетворюються переважно у два фотони .

б) заряджені - мезони; їх маса , середній час життя - , вони перетворюються за схемою

; .

Піони в остаточному рахунку перетворюються на дві пари лептонів, які мають протилежні лептонні заряди:

,

.

На цьому прикладі ілюструється важливий закон фізики елементарних частинок: алгебраїчна сума довільних зарядів (в даному випадку - електричних і лептонних) у всіх реакціях зберігається сталою. Піони не мають лептонного заряду, тому сума лептонного заряду електрона (+1) і електронного антинейтрино, а також мюонних нейтрино (+1) і антинейтрино (-1) дорівнює нулю. Парне число продуктів розпаду необхідно і для одержання сумар­ного спіну, оскільки спін вихідної частинки – піона – дорівнює одиниці.

K - мезони відрізняються від піонів більшою масою. Нейтральні і ма­ють масу , заряджені i мають масу .

Середній час життя і схеми перетворення наведені нижче:

	, с
		®
		®
		® ® ® ® ®