V.7.3. Leptonii – particule elementare.
Leptonii sunt fermioni cu spinul 1/2 și sarcină electrică întreagă. Electronul, miuonul și tauonul au sarcina -1, iar toți cei trei neutrini asociați acestora au sarcina 0.
Spre deosebire de quarci, leptonii sunt observați și sub formă de particule libere.
Leptonii sunt particule care nu se supun forței nucleare tari. Pentru fiecare tip de lepton (electron, miuon sau tauon) există câte un tip de neutrin. Fiecare dintre aceste particule își are și antiparticula sa.
Cel mai cunoscut lepton dintre toți este electronul, ce guvernează chimia atomului. Electronul are sarcina electrică negativă și participă la interacțiuni electromagnetice, astfel încât împreună cu nucleul atomic formează atomul.
Antiparticula electronului este pozitronul. Primul fizician care a determinat experimental pozitronul în camera cu ceață a fost Carl Anderson, în anul 1930. El a observat traiectoria unei particule cosmice de aceeași masă cu electronul, dar cu sarcină pozitivă.
🔦 Observație
Particule de energie înaltă provenind de la surse situate în spațiul extraterestru produc neîntrerupt în straturile superioare ale atmosferei cascade de particule secundare. Această radiație cosmică este o sursă naturală de particule cu energii mult mai mari decât cele care pot fi realizate într-un laborator terestru. Astfel, pozitronul, miuonul, pionul și kaonul au fost descoperiți în acest fel.
Prin interacțiunea la energie joasă dintre un electron și un pozitron (ca la orice interacțiune dintre o particulă și antiparticula sa) are loc o reacție de anihilare cu generarea de radiație gamma (2 fotoni):
e- + e+ → γ + γ
Exemple de leptoni și antiparticulele lor:
Tabel cu principalii leptoni:
