Типи фундаментальних взаємодій та класи елементарних часток

Елементарними частками називають найменші відомі в даний час частинки матерії, цей термін досить умовний, чітких визначень немає. Характерною особливістю елементарних часток є їх можливість до взаємних перетворень.

Розрізняють 4-и типи взаємодій між елементарними частками: сильна, електромагнітна, слабка і гравітаційна. Їх прийнято характеризувати константою взаємодії – безрозмірний параметр.Відношення значень цих констант дає відносну інтенсивність цих взаємодій.

· Сильна взаємодія – зв’язок нуклонів у ядрі; її сonst=1; діє на відстані не більше r~10^-15 м.

· Електромагнітна взаємодія – між зарядженими частинками; сonst=1/137~10^-2; радіус дії не обмежений r=¥.

· Слабка взаємодія - відповідає за всі типи b-розпаду. Взаємодію нейтрино з речовиною; сonst=10^-14. Слабка взаємодія, як і сильна, є короткодіючею (r~10^-15 м).

· Гравітаційна взаємодія – універсальна взаємодія; сonst=10^-38; радіус дії не обмежений (r=¥); у мікросвіті відіграє малу роль.

Елементарні частки підрозділяються на 4-и класи:

1). Фотон – електромагнітна взаємодія, сильної і слабкої взаємодії не має.

2). Лептони (легкі) – відносяться до часток, які не володіють сильною взаємодією: електрони (е^-, е⁺), мюони (m^-, m⁺), електронні нейтріно (), мюонні нейтрино (). Мають спін s=1/2.

3). Мезони – сильно взаємодіючі частинки. До їх числа належать p-мезони або піони (p⁺, p^-, p⁰), К-мезони (). Мають всі види взаємодії; спін мезонів s=0 (бозон).

4). Баріони – нуклони (n, p) і нестабільні частки з масою більше маси нуклонів, які отримали назву гіперонів (L, W і т.д.); спін s=1/2 (ферміони). Вони не стабільні і при розпаді утворюється обов’язково баріон. Ця закономірність є проявом закона збереження баріонного заряду.