Фоторождение пи-мезонов на нуклонах и ядрах в области энергий возбуждения S11(1535)-peзонaнca тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

На правах рукописи

Фикс Александр Иванович

Фоторождение ^-мезонов на нуклонах и ядрах в области энергий возбуждения 8ц(1535)-резонанса

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск-1998

Работа выполнена на кафедре высшей математики и математической физики Томского политехнического университета.

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Трясучев В.А.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Потылнцын А.П. (Томский политехнический университет) кандидат физико-математических наук, ст.н.с. Филипенко Л.А. (Томский медицинский университет)

Ведущая организация:

Физический институт РАН им. П.Н. Лебедева, г.Москва.

Защита состоится * _ 1998 г. в часов на за-

седании диссертационного совета Д 063.53.07 в Томском государственном университете (634050, Томск, пр. Ленина, 36).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан и ^ "__1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /

доктор физико-математических наук, доцент кл Ляхович С.Л.

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации

Исследование электромагнитных процессов образования адронов традиционно является одной из важнейших задач физики элементарных частиц. Хорошо известно, что приближенные методы расчета, основанные на использовании теории возмущений, в квантовой хромодинамике (КХД) применимы лишь в области больших энергий, определяемой условием асимптотической свободы кварков. Однако, количественно описать в рамках той же теории мягкие адронные процессы с передачей импульса до 1 ГэВ/с пока не удается. Отсутстствие необходимых методов в данной области энергий явилось основной мотивировкой построения эффективных моделей, использующих в своем аппарате элементы КХД. Лежащие в их основе представления об адронах как о связанных системах конститыоэнтных кварков, оказались очень эффективными при описании свойств возбужденных: состояний нуклонов - барионных резонансов. При решении вопроса о том, насколько хорошо в рамках той или иной модели могут быть описаны особенности барионной спектроскопии в области низких энергий, на первый план выдвигается проверка предсказания парциальных ширин резонансных распадов. Особая роль, которая отводится для этой цели распадным характеристикам, связана с тем, что именно амплитуды мезонных и радиационных распадов резонансов наиболее полно отражают свойства действующих внутри адронов кварк-глюонных сил. На этом этапе важное значение приобретают теоретические и экспериментальные исследования фото-мезонных процессов, сочетающих в себе черты как электромагнитных, так и чисто адронных явлений. Кроме этого, использование фотонов в качестве зондирующих частиц позволяет привлечь в теорию хорошо разработанный аппарат квантовой электродинамики.

В качестве связующего звена при переходе от кварк-глюонного уровня, на котором строится квантовая хромодинамика, к реально наблюдаемым свойствам адронов выступают сегодня различного рода феноменологические модели, базирующиеся на общих положениях теории Э-матрицы и содержащие в качестве параметров значения амплитуд барионных распадов. Так, например, анализ экспериментальных данных по фоторождению 7Г-

мезонов в рамках различных моделей процесса 7# —+ кИ позволил получить детальные сведения о свойствах резонанса А (1232). Однако, использование пионов с целью изучения возбужденных состояний нуклона с массами более 1500 Мзв наталкивается на ряд существенных трудностей. С одной стороны, имеются определенные сложности экспериментального выделения отдельных я'^-резонансов вследствие их сильного взаимного перекрывания. С другой стороны, возникающее в данной области энергий большое количество каналов резонансных распадов приводит к существенному усложнению теоретических методов, явно включающих условие унитарности Б-матрицы (метод дисперсионных соотношений, К-матричный метод и др). В этом плане нал более перспективными выглядят процессы фоторождения »/-Мезонов, составляющие предмет настоящего исследования. Их привлекательность обусловлена доминирующей ролью резонанса 5ц(1535) в амплитуде уЫ —► В связи с этим регистрация образующихся »¡-мезонов позволяет выделять возбуждение резонанса 5ц(1535) практически при полном отсутствии конкурирующих механизмов и, тем самым, получать надежную информацию о его свойствах. Эта особенность фоторождения низкоэнергетических »¡-мезонов находит естественное применение в решении задачи о наиболее точном определении основных динамических параметров резонанса 5ц (1535) - массы, парциальных ширин распада, а также изотопической структуры перехода уЫ -*

Дальнейшие перспективы мезонной физики промежуточных энергий во многом связаны с изучением процессов образования 17-мезонов на связанных нуклонах. Исследования реакций (7,17) на ядрах, получившие бурное развитие в последние несколько лет, позволяют изучать динамику барион-ных резонансов - их образование, распространение и распад - в ядерной среде, а также исследовать особенности ядерных переходов А —* А* в области больших переданных импульсов. Помимо этого, образование 7-мезонов в ядрах является пока единственным методом изучения »¡-ядерного взаимодействия, поскольку его непосредственное наблюдение в процессах рассеяния оказывается недоступным из-за малости времени жизни »¡-мезона. Особенно большое внимание сегодня привлекает к себе идея существования связанных »7-ядерных систем - гипотетических ядерных состояний с энергией возбуждения около 500 МэВ. Надежды на их экспериментальное обнаружение также связывают с исследованием реакций (7,1}). Повысившийся в настоящее время интерес к электромагнитным процессам образования »7-мезонов обусловлен резко возросшим за последние три года объемом экспериментальной информации в результате проведения новых измерений на сильноточных ускорителях с использованием непрерывных фотонных

пучков высокого качества. Прогресс в экспериментальных исследованиях открывает сегодня новые возможности теоретического изучения свойств нестранных барионов в процессах фоторождения ^-мезонов.

Цель работы

Целью диссертационной работы является решение следующих задач:

- проведение мультипольного анализа фоторождения т}-мезонов на нуклонах в области энергий 7-квангов от порога до Е^= 800 МэВ. Выявление дополнительных к возбуждению резонанса 5ц(1535) механизмов процесса 7N —+ г/ЛГ и вычисление их вклада в наблюдаемые величины;

- теоретическое исследование фоторождения т}-мезонов в реакции 7<£ —* щр с целью количественного определения вклада изоскалярных и изовек-торных переходов в амплитуду фотовозбуждения резонанса ^ц(1535);

- исследование когерентных реакций (7, г)) на ядрах, насыщенных по спину и мзоспину, изучение их основных особенностей - зависимости сечения от массового числа, доминирующего механизма образования мезонов и

др-;

- исследование взаимодействия в конечном состоянии в упругих и квазиупругих реакциях фоторождения ^-мезонов на легких ядрах.

Научная новизна и практическая ценность работы

В диссертации выполнен анализ фоторождения 7-мезонов на нуклонах в области энергий фотонов от порога до Е^ = 800 МэВ. На его основе из сравнения с результатами прецизионных измерений сечения фоторождения »/-мезонов на протонах впервые определено значение парциальной ширины распада резонанса £>13(1520) в канал

Впервые проведено теоретическое исследование реакции —► щр с учетом взаимодействия частиц в конечном состоянии. Показано, что процессы перерассеяния играют важную роль в понимании динамики неупругого фоторождения 7-мезонов на дейтроне. Впервые на количественном уровне объяснены результаты последних измерений сечения реакции 7<* —► Щр в области энергий фотонов от порога до Еу — 720 МэВ. На этой основе определен вклад изоскалярных и изовекторных переходов в амплитуду фотовозбуждения резонанса 5ц (1535). В работе впервые исследована роль двухступенчатого механизма образования 77-мезонов 7N —* тгN -* г]№ в процессе

—► щр.

Впервые на основе микроскопического описания нерезонансной компоненты элементарной амплитуды проведено исследование когерентного фоторождения »/-мезонов в реакциях А(ч,г})А. Установлен основной механизм образования ^-мезонов на ядрах, насыщенных по спину и изоспину - обмен а>-мезоном в ^-канале. Указана возможность определения из экспериментальных данных для рассмотренных реакций важного параметра адронной физики - константы взаимодействия ш-мезона с нуклонами.

В модели оптического потенциала осуществлен ларциально-волновой анализ рассеяния »/-мезонов на ядрах. Показана сильная неупругость 77-ядерного взаимодействия в области энергий, соответствующих возбуждению резонанса 5ц(1535). Проанализированы основные приближения, традиционно используемые для учета взаимодействия в конечном состоянии в фотомезонных процессах. Показаны основные особенности проявления взаимодействия в конечном состоянии в упругом и квазиупругом фотообразовании »/-мезонов на ядрах.

Публикации

Материалы диссертации изложены в 5 работах, опубликованных в центральных российских и общеевропейских физических журналах.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, трех приложений и списка литературы, содержащего 92 наименования. Общий объем составляет 141 страницу.

Содержание работы

Во Введении обсуждается актуальность выбранной темы, формулируются цели исследований, их практическая значимость, излагаются структура и краткое содержание диссертации.....

Глава 1 посвящена изучению процессов фоторождения т/-мезонов на нуклонах

•ч а + N -+т] + N (1)

в области энергий налетающих фотонов от порога до 800 МэВ.

В Разделе 1.1 изложен общий формализм описания фотообразования псевдоскалярных мезонов на нуклонах.

В Разделе 1.2 в рамках резонансной модели осуществляется построение амплитуды процесса 7N r]N. Используемый подход выступает как простейшая реализация метода дисперсионных соотношений, когда резонансные члены привлекаются для насыщения дисперсионных интегралов в полюсном приближении. Квантовые числа рассмотренных в работе резонансных состояний (спин, четность), а также их массы и ширины отождествляются с соответствующими значениями известных из опыта ба-рионных и мезонных резонансов. Предлагаемая модель в качестве основных параметров содержит константы связи барионов с фотонными и ме-зонными полями. Значения большинства констант извлекаются из анализа процессов, включающих в виде составных частей соответствующие вершинные функции. Резонансные параметры заимствуются из компиляции PDG-96 (Particle Data Group, 1996 г.). Подгонка под экспериментальные данные осуществляется путем варьирования плохо фиксированных параметров - полной адронной ширины и амплитуды фотовозбуждения резонанса £>п(1535) на протоне, а также ширины распада резонанса 1>1з(1520) в канал rjN. Малая статистическая ошибка измерений позволяет извлечь количественные оценки их значений, согласующиеся с предсказаниями кварковых моделей.

В Разделе 1.3 в рамках описанной феноменологии проводится анализ результатов, полученных в экспериментах по измерению полного и дифференциального сечений процесса ур —»• rjp на микротроне MAMI (Майнц, Германия). На основе фитирования экспериментальных данных определяется значение парциальной ширины распада резонанса £>1з(1520) в канал rjN. Исследуется вклад различных механизмов в амплитуду фото образования 7-мезонов на нуклонах. Непосредственные вычисления показывают, что суммарный вклад борцовского члена и слагаемых, описывающих обмен векторными мезонами рхив i-канале, является незначительным вследствие почти полного взаимного сокращения. В разделе также представлены результаты расчетов поляризационных наблюдаемых Е, Т и Р, интенсивное исследование которых в настоящее время начато на микротроне ELSA (Бонн, Германия).

Раздел 1.4 посвящен исследованию мультипольных амплитуд, доминирующих в процессе 7N —► r\N в области энергий фотонов до Е^ — 800 МэВ. Анализ позволяет установить важный вклад мультиполя М^-, возникающий от магнитного квадрупольного возбуждения резонанса D13(1520), в изоскалярную часть амплитуды фоторождения. Данный мультиполь дает важный резонансный вклад в сечение реакций упругого фоторождения

»/-мезонов на ядрах с нулевым изоспином.

Материалом Главы 2 является исследование фоторождения »/-мезонов на дейтроне.

Раздел 2.1 посвящен изучению неупругой реакции

7 + <*-»77+п + р. (2)

В качестве эмпирической основы используются экспериментальные данные, полученные при измерении инклюзивного сечения (1{1,т])Х, а также результаты эксперимента по квазисвободному фоторождению »/-мезонов в реакции ¿(7, в котором выбитый нуклон регистрировался на со-

впадение с »/-мезоном. Исследуемая область энергий лежит между пороговым значением и Еу= 720 МэВ. Фоторождение »/-мезонов рассматривается в рамках изобарной модели, в которой процесс 7N —► цЙ происходит исключительно за счет электрического дипольного возбуждения резонанса 5ц(1535). Нерелятивистские выражения для вершинных функций 7-ЛГ5п и используются для построения амплитуды 7^ —щр с помощью методов теории возмущений. В амплитуду включаются однопетлевые диаграммы, позволяющие в дополнение к простейшей модели спектатора учесть эффекты »/#-перерассеяния и ^^-взаимодействия в конечном состоянии.

Свободным параметром является отношение

*«

а = Л1

/р)' пп

где ¿^ и ^ _ соответственно амплитуда фоторождения »/-мезона на нуклоне и ее изоскалярная часть. При известном значении амплитуды полученном из анализа экспериментальных данных 7р —► г)р, параметр а однозначно задает изотопическую структуру перехода 7^ —+ 5ц. Его величина определялась из условия наилучшего согласия рассчитанных значений полного сечения, а также угловых распределений »/-мезонов в реакции ^ -+ щр с экспериментальными данными. Полученное значение а = 0.09 является одним из основных результатов исследований. Тем самым на количественном уровне подтверждается изовекторный характер фотовозбу-жцёния резонанса 5ц (1535), предсказываемый кварковыми моделями.

Помимо этого, в ходе исследования детально рассматривается вопрос о роли эффектов перерассеяния в реакции 7<£ —► щр вблизи порога. Их влияние существенно искажает рисуемую моделью спектатора картину процесса и приводит к значительным изменениям формы и величины различных наблюдаемых характеристик.

В главе отдельно рассматривается вклад в сечение двухступенчатого механизма —► ж N т]N, в котором пион, рождающийся на одном из нуклонов, образует затем »7-мезон в столкновении со вторым нуклоном. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в реакции (2) эффекты мезон-нуклонного взаимодействия в конечном состоянии полностью исчерпываются процессами перерассеяния образовавшихся ^-мезонов. Вклад каналов, содержащих в качестве промежуточной частицы т-мезон, оказывается пренебрежимо малым.

В Разделе 2.2 на основе результатов исследования изотопической структуры амплитуды фотовозбуждения резонанса 5п(1535) анализируется фоторождение ^-мезонов на дейтроне в упругом канале .

7 + <*-+»7+(*. - (3)

В рамках импульсного приближения расчитывается дифференциальное сечение реакции (3). Его поведение в области передних углов вылета мезонов наглядно демонстрирует сильное влияние резонанса 1>1з(1520), обусловленное относительно большой величиной изоскалярного мультиполя М^- в од-нонуклонной амплитуде.

Анализ проведенных недавно измерений угловых распределений т)-мезонов в реакции (3) показывает, что лишь выбор большой величины параметра а = 0.24, несовместимый с результатами проведенного в диссертации анализа неупругого сечения 7^ -+ щр (а = 0.09), позволяет адекватно описать экспериментальные данные.

В Главе 3 рассматриваются когерентные процессы

7-ЬЛ(0+;0)-*т? + А(0+;0) (4)

на ядрах, имеющих в основном состоянии равные нулю спин и изоспин. Актуальность изучения фоторождения г;-мезонов на ядрах с нулевыми квантовыми числами обусловлена тем, что вклад резонанса 5ц(1535) в сечение данных реакций практически полностью подавлен вследствие правил отбора по спину. Поэтому соответствующая амплитуда оказывается зависящей только от членов, входящих в амплитуду 7// —» с малым весом и поэтому недоступных для изучения непосредственно в однонуклонном процессе.

В Разделе 3.1 изложен общий формализм и описаны основные приближения, используемые в дальнейшем для нахождения сечений фоторождения на ядрах. Расчеты существенным образом опираются на приближение однократного рассеяния, в котором амплитуда ядерной реакции представляет собой сумму элементарных амплитуд по всем нуклонам ядра. Вводится

приближение факторизации, позволяющее выразить матричный элемент через зарядовый формфактор ядра - величину, измеряемую в экспериментах по рассеянию электронов на ядрах. Возникающий в данном приближении эффективный импульс внутриядерного нуклона выбирается из соображений согласованности кинематических условий для ядерного и однону-клонного процессов, налагаемых законами сохранения энергии-импульса и условием массовости частиц. В соответствии с правилами отбора по квантовым числам, фоторождение »7-мезонов в рассматриваемых реакциях осуществляется только за счет скаляр-изоскалярной компоненты К^ однону-клонного орератора.

В Разделе а.2 выполнены расчеты сечений реакций 4Не(7,т?)4Не и 12С(7, »7)12С в области энергий фотонов от пороговых значений до Е1 = 800 МэВ. Зависимость полного сечения от выбора ядра обнаруживает заметное уменьшение с изменением массового числа при переходе от 4Не к 1гС. Эта особенность упругих реакций фоторождения ^-мезонов коренным обрат зом отличает их от аналогичных процессов с участием !г°-мезонов, сечение которых монотонно увеличивается с ростом массового числа.

Основной акцент в главе сделан на выделении главного механизма образования 17-мезонов в реакциях (4). Исследование вклада в дифференциальное сечение 12С(7,7)12С отдельных слагаемых, составляющих скаляр-изоскалярную амплитуду демонстрирует доминирующую роль обмена аьмезоном. Таким образом, характерной чертой процессов когерентного фсторождения »/-мезонов на ядрах с равными нулю спином и изоспином является их нерезонансный характер.

Отмеченная особенность определяет слабую чувствительность сечений реакций (4) к различным модельным предположениям, используемым в рамках импульсного приближения. В частности, путем непосредственных расчетов установлено, что неоднозначность в способах задания элементарной амплитуды вне массовой поверхности практически не оказывает влияния на величину сечения 4Не(7,»7)4Ее.

Выделенность вклада ььмезона в амплитуду обсуждаемых реакций позволяет из экспериментальных данных по когерентному фоторождению т]-мезонов на ядрах А(0+;0) получать количественные оценки констант взаимодействия ы-мезонов с нуклонами.

В Главе 4 исследованы эффекты взаимодействия в конечном состоянии в реакциях фоторождения 7-мезонов на легких ядрах. Теория рассеяния на двух потенциалах позволяет непосредственно связать данный вопрос с

решением задачи об »/-ядерном рассеянии. Для описания взаимодействия »/-мезонов с ядрами в области малых кинетических энергий Г,, в работе используется модель оптического потенциала, качественные характеристики которого определяются параметрами 7Лг-взаимодействия. В частности, ввиду доминирующей роли резонанса >511(1533) в элементарной амплитуде fVNf соответствующий потенциал имеет ярко выраженный локальный характер, а также характеризуется большой мнимой частью.

В рамках оптической модели решается задача рассеяния »/-мезонов на ядрах. Результаты представлены в виде парциально-волнового анализа взаимодействующей системы т/+12С. Рассмотрены парциальные амплитуды с орбитальным моментом I < 2. Исследования диаграмм Арганда позволяют заключить, что резонансная структура »/iV-взаимодействия проявляется в той или иной степени во всех рассмотренных парциальных волнах. Вследствие сильного поглощения общий характер взаимодействия »/-мезонов с ядрами соответствует рассеянию на черном диске - факт, подтверждаемый экспериментальными данными по квазисвободному фоторождению tj-мезонов в реакциях rj)X. Кроме того, одна из интересных особенностей »/-ядерного взаимодействия состоит в том, что несмотря на его притягивающий характер в области малых Т7, вещественные части фазовых сдвигов &\(1 > 1) оказываются отрицательными, что соответствует отталкиванию в системе г}А. Причиной этого опять же является большая роль процессов поглощения, действие которых эквивалентно выталкиванию »/-мезонов во внешнюю область ядра.

В Разделе 4.2 в рамках метода DWIA (Distorted Wave Impulse Approximation) проводится исследование взаимодействия в конечном состоянии в реакциях А(у,т})А*. Конкретные расчеты выполнены для реакций двух типов:

7+4Не п+4Не,

(5)

- процессы на ядрах с нулевым спином, в которых »/-мезоны образуются только за счет скаляр-изоскалярного ядерного перехода AS = О, AT = 0;

7 +6Li -* 7 +eLi(0+) (6)

- квазиупругий процесс, в котором переход ядра sLi на уровень 0+ с энергией Е = 3.56 МэВ происходит за счет изменения спина и изоспина : AS = 1, ДГ = 1.

Большое внимание уделяется анализу метода DWIA в применении к фоторождению псевдоскалярных мезонов на ядрах с нулевым спином, в ко-

торых важную роль играют правила отбора, запрещающие образование 8-волновых мезонов. Необходимость учета этого фактора продемонстрирована на примере реакции 12С(7,7Г°)12С. При этом показано, что встречающееся в некоторых работах использование приближения факторизации для анализа данных процессов в методе БУЛА оказывается некорректным и ведет к неправильным результатам.

На основе проведенных расчетов сечений реакций (5), (6) устанавливаются основные закономерности проявления взаимодействия в конечном состоянии в процессах фоторождения »/-мезонов на ядрах. Прежде всего, притяжение между ядром и мезоном, характерное для области низких энергий в системе т}А, усиливает первичный процесс (7,1/) и тем самым действует в сторону увеличения сечения, предсказываемого плосковолновыми расчетами. Данный эффект, однако, заметно компенсируется ослаблением мезон-ной волны в результате ее поглощения ядерной средой. Существенным для упругих реакций (7, »7) на ядрах 4 Не и 12С оказывается возникающее вследствие взаимодействия изменение волнового числа мезона внутри ядра. Это явление приводит к искажению дифракционной структуры сечения, определяемой упругим формфактором, и, как следствие, к сильному изменению плосковолнового сечения в области дифракционных минимумов. Данный эффект определяет сильную анизотропность в характере проявления мезон-ядерного взаимодействия в обсуждаемых реакциях.

В Заключении кратко сформулированы основные результаты диссертации, выносимые на защиту.

Приложение А содержит основные обозначения и соглашения, используемые на протяжении всей работы.

В Приложении В даны выражения для амплитуд процесса 'уЫ —► »/#, полученные на основе резонансной модели.

В Приложении С приводится выражение для оператора фоторождения 7-мезонов на нуклонах в произвольной системе отсчета.

Новые научные результаты, выносимые на защиту

1. Проведено теоретическое исследование фоторождения »/-мезонов на нуклонах в области энергий фотонов от порога до Еу — 800 МэВ:

- построена резонансная модель процесса 7N т}]4 в области энергий возбуждения 5,ц(1535); на основе модели из сравнения с наиболее точными результатами измерения дифференциального сечения 7р т]р

впервые определено значение парциальной ширины распада резонанса 01з(1520) в канал Показан важный вклад мультиполя М^'-, возникающий от магнитного квадрулольного возбуждения данного резонанса, в изоскалярную часть амплитуды фоторождения;

- показано, что роль борновского члена, а также вкладов в амплитуду, идущих от обмена векторными мезонами, является незначительной вследствие почти полного взаимного сокращения.

2. Впервые проведено теоретическое исследование реакции ус1 —► щр от порога до Е7 = 720 МэВ с учетом взаимодействия всех частиц в конечном состоянии. Из сравнения результатов расчетов дифференциального и полного сечений с экспериментальными данными показано, что фотовозбуждение резонанса 5ц(1535) имеет ярко выраженный изовекторный характер; доля изоскалярных переходов составляет лишь 1% от полной вероятности перехода 7р —»■ 5ц.

Анализ динамики неупрутсго фоторождения 17-мезонов на дейтроне показал, что:

- модель спектатора оказывается непригодной для описания реакции 7(2 —► щр вблизи порога, тогда как учет и ^ТУ-перерассеяния позволяет успешно воспроизвести значения наблюдаемых величин.

- вклад, возникающий от учета взаимодействия между конечными нуклонами, является доминирующим в непосредственной близости от порога и остается количественно важным с увеличением энергии фотонов до 720 МэВ;

- вклад пионного механизма образования 7-мезонов на дейтроне 7Л? —► жN —► т}N в реакции 7^ —» щр является пренебрежимо малым во всей рассмотренной области энергий.

3. В импульсном приближении в рамках предложенной модели элементарного процесса проведено исследование упругого фоторождения ^-мезонов на дейтроне в области малых переданных импульсов. Показан важный вклад в амплитуду реакции 76 1)й резонанса Аз(1520), учет которого приводит к значительному изменению дифференциального сечения в области малых углов вылета мезонов.

4. Впервые на основе детального описания нерезонансных компонент однонуклонной амплитуды исследованы процессы когерентного фоторожде-

ния г/-мезонов на ядрах, насыщенных по спину и изоспину, в области энергий фотонов от порога до £7 = 800 МэВ. Показано, что:

- основным механизмом образования »/-мезонов в данных реакциях является обмен и-мезоном в ¿-канале. В связи с этим результаты соответствующих сечений могут быть использованы для определения важного параметра физики адронов - константы связи диян',

- в отличие от аналогичных реакций с 7г°-мезонами сечение когерентного фоторождения »/-мезонов обнаруживает заметное уменьшение с изменением массового числа ядер при переходе от 4Не к 12С, что связано с большой величиной переданных импульсов, характерных для реакций (7,»/).

5. Проведено исследование взаимодействия в конечном состоянии в реакциях А('у)г})А*, основанное на детальном изучении свойств »/-ядерного взаимодействия. Показано, что:

- притяжение между ядром и мезоном в конечном состоянии, характерное для области малых кинетических энергий в системе т]А, усиливает первичный процесс (7, г)) и тем самым действует в сторону увеличения сечения, предсказываемого плосковолновыми расчетами;

- эффект увеличения заметно компенсируется ослаблением мезонной волны в результате ее поглощения ядерной средой;

- использование приближения факторизации для анализа процессов фоторождения мезонов, которые сопровождаются ядерными переходами 0+ —> 0+, в методе Б\УТА оказывается некорректным и ведет к неправильным результатам;

- эффект взаимодействия в конечном состоянии в когерентных реакциях (7, т}) имеет сильную угловую зависимость вследствие больших передач импульса, характерных для образования »/-мезонов.

Апробация материалов диссертационной работы

Результаты, положенные в основу диссертации, обсуждались на семинарах лаб.10,11 НИИЯФ ТПУ, на научном семинаре Института ядерной физики (Майнц, Германия, 1997) и докладывались на ежегодной международной конференции по физике адронов и ядер (Геттинген, Германия, 1997).

Помимо этого, представленные результаты использовались при планировании экспериментальных исследований по поиску 17-адер в реакциях околопорогового фоторождения »/-мезонов на 3Не, а также для оценки величины упругого сечения реакции 4Не(7,»/)4Не на ускорителе МАМ1 (Майнц, Германия).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих ра-

1. Трясучев В.А., Фикс А.П. Метод искаженных волн в координатном представлении для фотообразования ^-мезонов на ядрах // ЯФ. — 1995. — Т. 58. — с. 1247-1252.

2. Трясучев В.А., Фикс А.И. Анализ DWIA-метода в применении к когерентным реакциям фоторождения мезонов на ядрах // ЯФ. — 1996.

— Т. 59. — с. 644-647.

3. Фикс А.И., Трясучев В.А. Фоторождение »/-мезонов в реакции d(7, т})пр // ЯФ. — 1997. — Т. 60. — с. 41-44.

4. Fix A., Arenhovel Н. Coherent»/ photoproduction on 4Не and 12С in the near-threshold region // Nucl. Phys. A. — 1997. — Vol. 620. — P. 457474.

5. Fix A., Arenhovel H. Influence of final state interaction on incoherent rj-photoprodnction on the deuteron near threshold // Z. Phys. A. — 1997.

— Vol. 359. — P. 427-434.

ботах: