Эволюция адронов в субъядерных масштабах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.стр.

I. СУЩЕСТВО ПРОБЛЕМЫ.стр.

II. ФЕНОМЕМОЛОГИЯ

Основные положения.стр.

Макроскопическое и элементарное сечение.стр.

Характеристики адрон-ядерного рассеяния.стр.

Ш. НЕ-КЛАССИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

Ферми-движение.стр.

Перезарядка.стр.

IV. ИНКЛЮЗИВНЫЕ РЕАКЦИИ.стр.

V. ПОСТАНОВКА ОПЫТА.стр.

VI. АППАРАТУРА.стр.

Сцинтилляционный годоскоп.стр.

Мишенная станция.стр.

VII. ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЕКТРОМЕТРА.стр.

VIII. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.стр.

Некогерентные процессы.стр.

Внутриядерное поглощение.стр.

IX. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.,.стр.

Основные результаты проведенного исследования сводятся к следу югцему:

• Разработан метод анализа данных по адрон-ядерным реакциям, который позволяет подойти к непосредственному экспериментальному изучению эволюции адронов на ранней стадии их существования (или механизма адронизации).

• Предложена концепция эксперимента для исследования поведения неустановившихся адронных состояний в субъядерных масштабах, допускающая однозначную интерпретацию наблюдаемых на опыте параметров (в смысле их соответствия свойствам адронов сразу после их рождения внутри ядра-мишени) в рамках собственно эксперимента — т.е. без привлечения дополнительных модельных представлений.

• В порядке реализации этой концепции создан комплекс измерительной аппаратуры — установка СМС-МГУ, и выполнена серия измерений в пучке протонов с импульсом 9 ГэВ/с на ускорителе ЛВЭ ОИЯИ (Дубна).

• Измерены коэффициенты поглощения адронов в ядерном веществе (Тх в некогерентных каналах множественного рождения по относительному ослаблению "пучка" вторичных лидирующих частиц, вылетающих в заданном интервале углов и импульсов из разных ядер, сравнительно с рр-взаимодействием.

• Показано, что перестройка кварковой структуры адронов в существенно неупругих "мягких" процессах, если она имеет место, не вызывает заметных возмущений на уровне свойств реальных частиц — или же эти возмущения настолько мимолетны (т < ОШН/ттлс'), что при энергии 10-20 ГэВ они внешне никак не проявляются.

• В указанной области энергий некогерентная фрагментация протонов на ядрах осуществляется, судя по всему, через связанное бари-онное состояние (типа изобары или дифракционного кластера), которое поглощается в ядерном веществе как обычный протон и распадается на адроны за пределами ядра.

• Полученные в работе результаты позволяют заключить, что подавление внутриядерного каскада в адрон-ядерных взаимодействиях объясняется не столько особыми свойствами адронов на малых расстояниях — эти адроны возникают за пределами ядра-мишени — сколько тем, что в субъядерных масштабах каскадными частицами являются не отдельные адроны, а связанные (резонансные или нерезонансные) адронные состояния. Эффективная множественность

II || и таких состояний в каждом элементарном взаимодействии невелика, поэтому каскад в ядре развивается менее интенсивно.

Продолжение измерений на установке СМС-МГУ по программе эксперимента [77] позволит уточнить по меньшей мере два вопроса, возникших в ходе анализа уже полученных данных:

• различие механизма генерации лидирующих 7г.-мезонов и протонов в реакции рА —> X*" -Ь — прямое рождение или рождение через связанное промежуточное состояние;

• природу промежуточного состояния — резонанс (изобара) или не-резонансное образование (дифракционный кластер) с непрерывным массовым спектром.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В.С.Барашенков, В.Д.Тонеев — Взаимодействия высокоэнергети-ческих частиц и атомных ядер с ядрами. М., Атомиздат (1972).

2. Г.В.Давиденко, Н.Н.Николаев — ЯФ т.24 с.77 (1976).

3. Н.Н.Николаев — ЭЧАЯ т.12 с.162 (1981); Н.Н.Николаев, Б.Б.Левченко — ЯФ т.42 с. 1255 (1985).

4. Ю.М.Шабелъский—ЭЧАЯ т. 12 с.1070 (1981).

5. Г.Б.Алавердян, А.В.Тарасов, В.В.Ужинский — ЯФ т. 2 5 с. 6661977).

6. A.Capella— Conf. Europhisics Study, p.199 (Erice, 1981); J.Ranft, S.Ritter —Z.Phys. v.C20 р.347 (1983).

7. А.Б.Кайдалов — Школа ИТЭФ но физике, вып.2, с.1. М., Энергоатомиздат (1983).

8. A.Casher, H.Neuberger, S.Nissinov — Phys.Rev. V.D20 p. 1701979).

9. Б.З.Копелиович, Ф.Hudермайер ~ ЯФ т.42 с.797 (1985).

10. A.Bialas, F.Gwa/ass?/— CERN ТН-4619 (1986).

11. С.А.Азимов, Т.С.Юлдашбаев — Неупругие соударения частицбольшой энергии с нуклонами и ядрами. Ташкент, ФАН (1974).

12. В.С.Мурзин, Л.И.Сарычева — Множественные процессы при высоких энергиях. М., Атомиздат (1974).

13. G.T.Zaízepm — J.Phys.Soc.Japan, suppl.A-III v.l7 p.494 (1962);

14. Изв. АН СССР, сер.физ. т.5 с.647 (1962).

15. Е.Л.Фейнберг — ЖЭТФтЛл с. 132 (1966);

16. Проблемы теоретической физики, с.248. М., Наука(1972).

17. Ю.Н.Никитин, И.Л.Розенталъ, Ф.М.Сергеев — УФН т. 121 с.З1977).

18. Ю.Н.Никитин, И.Л.Розенталъ — Ядерная физика высоких энергий. М., Атомиздат (1980).

19. К.Г.Руламов — ЭЧАЯ т.9 с.554 (1978).

20. А.И.Демьянов, В.С.Мурзин, Л.И.Сарычева—Ядерно-каскадныйпроцесс в плотном веществе. М., Наука (1977).

21. S.Fredriksson et al. — Phys.Rep. v.l44 p.l87 (1987).

22. Workshop on A"A FhyúcsJcollection by L.Voyvodic — FERMILAB

23. Conf-82/22-TH/EXP.2000.000 (1982).

24. M.G.Abreu et al. — Z.Phys. V.C25 p.ll5 (1984).

25. D.S.Barton et al. — FERMILAB-Pub-82/64-EXP.7160.451 (1982);

26. Phys.Rev. V.D27 p.2580 (1983).

27. Ю.М.Шабелъский — тЯФ No.l224 (Ленинград, 1986).

28. A.Capella, A.Raidalov — Nucl.Phys. v. Bill p.477 (1976).

29. S.I.Brodsky, J.F.Gunion, I.H.Kühn — Phys.Rev.Let. v.39 p.ll2 01977).

30. N.N.Nikolaev, A.Ya.Ostapchuk, V.R.ZoUer — CERN TH-25-411978).

31. Р.Глаубер — УФН т.ЮЗ c.641 (1971).

32. C.Bemporal et al. — Nucl.Phys. V.B33 p.397 (1971).

33. P.Mühlemann et al. — Nucl.Phys. V.B59 p.l06 (1973).

34. Nucl.Phys. V.B133 p.189 (1978).

35. W.Bensch et al. — Phys.Let. V.B55 p.97 (1975).

36. S.C.Ting — Top Seminar on El. Part. Int. with Nuclei. Trieste,1.EN (1970).

37. H.I.Miettinen, J.Pumplin — Phys.Rev.Let. v.42 p.204 (1979).

38. K.S.KolUg, B.Margolis — Ша.РЬуз. v.B6 p.85 (1968).

39. L.Caneshi, Л.ЛсДшттег—Nucl.Phys. V.B133 p.408 (1978).

40. T.Ferbel— VR-Ш (Rochester NY, 1978).

41. А.П.Давыдов, В.Л.Коротких-- ЯФ т.44 с.1290 (1986).

42. A.Kloving, O.Kofoed-Hansen, A.Schlupmann—Nucl.Phys. V.B54p.29,42 (1973).

43. S.C.Varma, V.Kumar, A.P.Sharma ~ Сш-.J.Phys. v.59 p.812 (1981).

44. С.А.Акименко и др. — ИФВЭ-ОЭФ 83-15 (Серпухов, 1983).

45. В.Г.Аблеев и др. — ОИЯИ No. 1-80-175 (Дубна, 1980);1. ЯФ Т.32 С.1351 (1980).

46. J.VAUaby et al. — CERN No.70-12 (1970).

47. M.R. Whalley et al. — UM-He 79-14 (V. of Michigan, 1979);16.th ICRC V.6 p.34 (Kyoto, 1979).

48. А.Д.Васильков и др. — Письма в ЖЭТФ т.20 с.676 (1974).

49. А.В.Арефьев и др. — ЯФ т.27 с.1б1 (1978).

50. G.S.Bitsadze et al. — Nucl.Phys. V.B279 p.770 (1987).

51. I.N. Vardanyan et al. — 17-th ICRC v.5 p.76 (Paris, 1981);18.th ICRC v.5 p.167 (Bangalore, 1983).

52. G.B.Alaverdyan et al. — JINR E2-12535 (Dubna, 1979).

53. А.И. Демьянов, В.С.Мурзин, Л.И.Сарычева—ШВЭ АЯКаз.ССР

54. No.82-04 (Алма-Ата, 1982).

55. A.I.Demianov, V.S.Murzin, L.LSarycheva—U-thlCRC v. 7 р. 25221. Münhen, 1975);15.th ICRC V. 7 p.98 (Plovdiv, 1977);16.th ICRC V.6 p.227 (Kyoto, 1979).

56. H.L.Goldberger et al. — Phys.Rev. v.74 p. 1268 (1948).

57. Phys.Rev. v.77 p.470 (1950).

58. A.I.Demianov, V.S.Murzin, Г/.5агг/с/геш—18-th ICRC v.5 p. 147,p. 171 (Bangalore, 1983).

59. R.Hofstadter—Nuclear and Nucleón structure. N-Y, W.Benjamin1963).

60. Ю.П.Горин и dp. —Бинарные реакции, с.8; ОИЯИ, Дубна (1972).

61. Ю.П.Горин и др. — ЯФ Т. 18 с.336 (1973).

62. G.Belletini et al. — Nucl.Phys. v.79 p.609 (1966).

63. Г.В.Алавердян, А.В.Тарасов, В.В.Ужинский ~ ОИЯИ P2-78751. Дубна, 1974).

64. N.C.Frances, R.S.Eden, K.A.Bruckner — Phys.Rev. v.98 p.l4451955).

65. Л.С.Ажгирей и др. — ЖЭТФ т.3 6 с. 1631 (1959).

66. Б. Словински, Б.Среднява, З.Стругальски— ОИЯИ Р1-9350

67. Дубна, 1975). — ЯФт.25 0.128(1977).

68. В.С.Мурзин, Л.И.Сарычева — Взаимодействия адронов высокихэнергий. М., Наука (1983).

69. М.Е. Law et al. — Compilation on Inclusive reactions. LBL-801. Berkley CA, 1972).

70. A.M.Rossi et al. — Nucl.Phys. V.B84 p.269 (1975).

71. E.Berger et al. — ANL/HEP-7132 (Argonne IL, 1971).

72. M.Aguilar-Benitez et al. — Review of Particle Properties. AIP,1. Woodbury NY, 1994).

73. Л.З.Варабаш и др. — ЯФ т.24 с.361 (1976).

74. K.Heller et al. — Phys.Rev. V.D16 р.2737 (1977).

75. Л.И.Бельзер и др. — ОИЯИ Р1-87-591 (Дубна, 1987).

76. Л.И.Бельзер и др. — ОИЯИ No. 13-85-850 (Дубна, 1995).

77. L.W.Alvarez-Rev. of Sci. Instr. v.31 p.76 (1960).

78. Н.М.Никитюк-ОШИ Pll-81-784 (Дубна, 1981);- П Т Э No.3 C.74 (1983);- ОИЯИ PlO-85-364 (Дубна, 1985).

79. Л.И.Бельзер и др. ОИЯИ No. 13-84-712 (Дубна, 1984);- ПТЭ No.3 С.50 (1987).

80. Л.З.Джилавян и др. ИЯИ АН СССР П-0128 (М, 1979).

81. Н.С.Амелин и др. НИИЯФ МГУ 88-46/67 (М, 1988).

82. А.И.Демьянов, А.И.Островидов, Л.И.Сарычева — НИИЯФ МГУ89.31/108 (М, 1989).

83. Л.И.Бельзер и др. ЯФ т.55 с.2740 (1992).

84. Л.И.Бельзер и др. НИИЯФ МГУ 88-54/75 (М, 1988);- ЯФ Т.24 С.77 (1990).

85. В.СМурзин, Л.И.Сарычева — Физика адронных процессов. М.,1. Энергоатомиздат (1986).

86. V.A.Bodyagin et al. — JINR Research Program of the Laboratoryof High Energies, p.91-94 (JINR-LHE-0971). JINR (Dubna, 1999).

87. С.Г.Басиладзе, В.А.Будилов, П.К.Маньяков — ОИЯИ

88. No.13-80-857 (Дубна, 1980).

89. С.Г.Басиладзе и др. ОИЯИ No. 13-10-017 (Дубна, 1976).

90. С.ГБасиладзе, А.Н.Парфенов ОШИ No. 13-7672 (Дубна, 1974). 8L С.Г.Басиладзе, Нгуен Тхи Ша - ОИЯИ No. 13-81-212 (Дубна,1981).

91. Выонг Дао Ви и др. ОИЯИ No.10-81-755 (Дубна, 1981).

92. В.ААнтюхов и др. ОИЯИ No. 10-80-650 (Дубна, 1980).

93. В.ААнтюхов и др. ~ ОИЯИ No. 10-12-912 (Дубна, 1979).

94. Н.И.Журавлев и др. ОИЯИ Р10-9500 (Дубна, 1976).

95. В.А.Арефьев и др. ОИЯИ Р10-7326 (Дубна, 1973).

96. Н.С.Амешн~ШШ Р2-86-803 (Дубна, 1986).

97. Н.С.Амелин, А.И.Островидов ЯФ т.50 с.486 (1989).

98. J. aSens Ann. NY Acad. Sci. v.229 p.l55 (1974).

99. H.Boggild et al. ~ Nucl. Phys., V.B27 p.285 (1971).