Как действует закон сохранения лептонного заряда? В качестве примера запишите и проанализируйте реакцию распада мюона.
Кварк u
d
s
Спин 12
12
12
S
0 0 – 1
Частица K+
K0
Λ0
Σ+
Σ0
Σ-
Ξ0
Ξ-
Ω-
∆++
∆+
∆0
∆-
Спин 0 0 12
12
12
12
12
12
32
32
32
32
32
q
1 0 0 1 0 – 1 0 – 1 – 1 2 1 0 – 1
B
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
S
1 1 – 1 – 1 – 1 – 1 – 2 – 2 – 3 0 0 0 0
Решение
Лептонные заряды Существуют три вида лептонных зарядов: электронный Le (для e и νe), мюонный Lμ (для μ и νμ) и таонный Lτ (для τ и ντ). Здесь νe, νμ, ντ – электронное, мюонное и таонное нейтрино. Из эксперимента следует, что это разные нейтрино.
Условились считать, что
Le=Lμ=Lτ=+1 для лептонов-1 для антилептонов.
Для всех остальных элементарных частиц лептонные заряды принимаются равными нулю.
Закон сохранения лептонного заряда требует, что при распаде нейтрона
n→p+e-+νe(1)
вместе с электроном рождалось электронное антинейтрино, так как суммарный лептонный заряд этих двух частиц равен нулю.
Законом сохранения лептонного заряда объясняется невозможность следующих процессов:
νe+p↛e++n, νμ+p↛μ++n,(2)
хотя другими законами сохранения они разрешены
. Процессы же
νe+p→e++n, νμ+p⟶μ++n,(3)
удовлетворяющие закону сохранения лептонного заряда, наблюдали экспериментально. После того, как экспериментально было установлено, что νe и νμ – разные частицы, были введены разные лептонные заряды Le и Lμ. Аналогично обстояло дело и с введением таонного лептонного заряда Lτ.
В качестве примера запишите и проанализируйте реакцию распада мюона.
Как и в случае других заряженных лептонов, существует мюонное нейтрино (и антинейтрино), которое имеет тот же аромат, что и мюон (антимюон). Мюонные нейтрино обозначаются как νμ, антинейтрино — νμ