Первой страной, которая пытались создать атомное оружие, была Германия. Страна располагала соответствующими условиями: необходимые производственные мощности в химической, электротехнической, машиностроительной промышленности и цветной металлургии; финансовые средства; материалы общего назначения; достаточные знания в области физики атомного ядра; ученые с мировым именем и изобретатели В принципе ускоритель позволяет сформировать пучок пробных частиц с требуемыми для эксперимента характеристиками (энергией, потоком или интенсивностью, пространственными размерами и т. д.). Для ряда экспериментов необходим пучок, так называемых, поляризованных частиц, т. е. частиц, спины которых направлены в одну сторону (выстраивание спинов достигается пропусканием пучка частиц через сильное магнитное поле).

Лептонные числа

    Лептонное число - аддитивное квантовое число, которое сопоставляется каждому поколению лептонов. Лептонам приписывается лептонное число L = +1, антилептонам - L = -1.

Le(e-,nu1.gif (59 bytes)e) = +1,
lmu(мю-,) = +1,
ltau(tau-,) = +1,

Le(e+,aneutrino.gif (63 bytes)e) = -1,
lmu(мю+,aneutrmu.gif (77 bytes)) = -1,
ltau(tau+,aneutrtau.gif (74 bytes)) = -1.

У частиц не являющихся лептонами лептонные числа равны 0. Лептонное число системы частиц равно алгебраической сумме лептонных чисел входящих в нее частиц. Как следует из эксперимента, во всех процессах, происходящих в замкнутой системе в результате сильных, электромагнитных и слабых взаимодействий, каждое лептонное число Le, lmu и ltau сохраняется порознь. Это позволяет объяснить почему, например, происходят процессы

aneutrino.gif (63 bytes)e + p---->e+ + n,
+ n---->мю- + p,
tau----->мю- + aneutrmu.gif (77 bytes) + ,
pi----->мю- + aneutrmu.gif (77 bytes),
 мю-----> e- + aneutrino.gif (63 bytes)e + ,
tau----->e- + aneutrino.gif (63 bytes)e +

и другие и не наблюдаются процессы Системы теплоснабжения. Графики тепловых нагрузок В России потребляется колоссальное количество теплоты для нужд промышленности и бытового потребления. При этом осуществляется линия на централизованное теплоснабжение, суть которого состоит в обеспечении теплотой ряда потребителей из одного источника. Укрупнение источников теплоты дает технические и экономические преимущества. Так, замена большого числа мелких отопительных котельных одной крупной районной котельной дает возможность применить мощные современные водогрейные котлы с высоким КПД, позволяющие существенно снизить численность обслуживающего персонала и загрязнение атмосферы вредными выбросами.

 мю-noarrow.gif (73 bytes)e- + гамма,
+ p noarrow.gif (73 bytes)мю+ + n,

+ nnoarrow.gif (73 bytes)  e- + p

и другие. Закон сохранения лептонных чисел требует, например, чтобы в реакции распада нейтрона вместе с электроном обязательно рождалось электронное антинейтрино. Распад  pi--мезона обязательно должен сопровождаться появлением отрицательного мюона и мюонного антинейтрино. Распад отрицательного мюона должен сопровождаться появлением мюонного нейтрино и электронного антинейтрино. В то же время законы сохранения Le и lmu запрещают распад отрицательного мюона на электрон и гамма-квант.
    Однако с теоретической точки зрения нет весомых аргументов считать, что законы сохранения лептонных чисел являются абсолютно строгими законами сохранения. Поэтому важно установить степень выполнения этих законов сохранения. Точность выполнения  законов сохранения лептонных чисел Le, lmu и ltau оценивается на основе сопоставления вероятностей процессов разрешенных и запрещенных этими законами сохранения.

w(мю----->e- + гамма) / w(мю-----> e- + aneutrino.gif (63 bytes)e + ) < 10-12,
w(мю----->e- + e+ +e-) / w(мю-----> e- + aneutrino.gif (63 bytes)e + ) < 10-13,
w(tau----->e- + гамма) / w(tau----->e- + aneutrino.gif (63 bytes)e + ) < 10-4.

    Из закона сохранения лептонных чисел следует, что нейтрино являются стабильными частицами, т.к. nu1.gif (59 bytes)e является самой легкой частицей, имеющей L= +1. Аналогично aneutrino.gif (63 bytes)e является самой легкой частицей, имеющей L= -1. Из таких же рассуждений следует стабильность , , aneutrmu.gif (77 bytes), aneutrtau.gif (74 bytes). Стабильность электрона и позитрона следует из закона сохранения электрического заряда. Электрон является стабильной частицей, т.к. это самая легкая частица, имеющая отрицательный электрический заряд -e. Аналогичные рассуждения справедливы для позитрона.
    В таблице суммированы основные характеристики лептонов.

Характеристики лептонов
ЛептонЭлектрический заряд, eСпин, /hМассаВремя жизни
e--11/20.511 МэВстабильн.
мю--11/2105.66 МэВ2.2·10-6 с
tau--11/21777 МэВ2.9·10-13 с
nu1.gif (59 bytes)e01/2<10-15 эВtau/m(nu1.gif (59 bytes)e)>300 c/эВ
01/2<0.17 МэВtau/m()>15.4 c/эВ
01/2<24 МэВ 

    Из данных, приведенных в таблице, видно, что для масс нейтрино получены только ограничения сверху. В стандартной модели считается, что массы нейтрино равны 0 и нейтрино являются стабильными частицами. Это утверждение не противоречит имеющимся на сегодня экспериментальным данным. Однако насколько правильны эти утверждения можно будет понять лишь в результате будущих экспериментов. Некоторые указания на отличие массы нейтрино от нуля видимо следуют из данных по измерению потоков солнечных нейтрино. Если для регистрации солнечных нейтрино использовать реакции, которые происходят только под воздействием электронных нейтрино, то измеренные потоки солнечных нейтрино оказываются заметно меньшими, чем дают предсказания стандартной модели Солнца. Использование для регистрации нейтрино реакции, которая происходит под воздействием всех типов нейтрино дало оценки потока солнечных нейтрино, которые находятся в хорошем согласии со стандартной моделью Солнца (см. Похоже у нейтрино все же есть масса.). Напрашивающаяся интерпретация этих результатов состоит в том, что солнечные нейтрино nu1.gif (59 bytes)e имеют отличную от нуля массу и могут превращаться в нейтрино других типов (поколений).

В 1940 единственный в мире завод по промышленному производству тяжелой воды действовал в поселке Веморк близ города Рьюкан Циклотрон – циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты. В 1930 году Э. Лоуренсом (США) был создан и первый циклический ускоритель – циклотрон на энергию протонов 1 МэВ (его диаметр был 25 см).

Развитие ядерной физики