Исследование множественного рождения частиц в ядро-ядерных взаимодействиях при импульсе 4,2 ГэВ/с на нуклон тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

академия наук республики узбекистан

рг б ой институт ядерной физики ^ 0 АПР 1995 На правах рукописи

ШАРИПОВА САОДАТ АТАМУРАТОВНА

УДК 539.12

Исследование множественного рождении частиц в ядро-ядерных взаимодействиях при йЕУ1пульсе 4.2 ГэВ/с на нуклон

Специальность: 01-04.16. — физика ядра и элементарных

частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТАШКЕНТ-1996

Работа выполнена в Самаркандском Государственной Университете им. А.Навои

Научные руководители: доктор физико-математических

наук,профессор Б.С.Юлдаиев, доктор физико-математических " наук,профессор М.К.Муминов.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических

наук профессор B.C.Курзин доктор физико-математических наук в.и.Вавотный

Ведущее научно-исследовательское учреждение : Институт физики высоких энергий АН РПаз, Алма-Ата

Задета диссертации состоится " " _ 1995 г.

в iL. часов на заседании Специализированного совета Д-015Г15.21 при Институте ядерной физики АН РУз по адресу:

702132, г. Танкент, пос. Улугбек.

С диссертацией можно ознакомиться г библиотеке ИЯФ АН РУз. Автореферат разослан. " L. " ^ 1995 г. •

Ученый секретарь Специгл:!Зигованного совета. _ _ .

доктор (*/зико-математическгас наук, профессор

E.K.KcMafoB

Общая характеристика работа

Актуальность темы: С появлением интенсивных пучков реляти-вистких ядер на ускорителях- резко зозрэс интерес к исследованию неупругих взаимодействий ядер с ядрами. Интенсивные монознерге-тические пучки релятивистах ядер, полученные на ускорителях дали возможность использовать в экспериментах сложные установки, способные дать разнообразную информации о механизме взаимодействия ядер с ядрами. Стало возможным детально изучить ядерное вещество и прохождение тязелых иеноз через ядерную материю. ■ С получением пучков релятивистких ядер появились фундаментальные теоретические предложения о механизме взаимодействий релятивистских ядер с ядрами. В частности, прй столкновении ядер высоких энергий возможно появление коллективных процессов за .„счет ударного сжатия, приводящих к увеличению плотности ядерной материи. При этом возникают фундаментальные вопросы. Какие степени свободы появляются в ядре в зависимости от количества передаваемой энергии, из чего будет состоять ядерное вещество -из нуклонов,мезонов,кварков возможен ли фазовый переход и т.д..

Диссертация посвящена изучению образования вторичных ротонов и х~- мезонов в неупругих ядро-ядерных соударениях при Р0= 4.2 ГэВ/с на нуклон. Цель работы состояла в получении новой экспериментальной информации по образованию вторичных протонов и яГ- мезонов во взаимодействиях ядер (р.й.а.С) с ядрами углерода и тантала при 4.2 ГэВ/с А, а такге проверка теоретических моделей , описывающих взаимодейстзия ядер с ядрами, при низких энергиях.

Нзаизна работы и научно-практическая значимость

Изучены процессы образования вторичных протонов и яГ- мезонов в неупругих взаимодействиях ядер (р,<1,а,С) с ядрами углерода и тантала при первичном импульсе 4.2 ГэВ/с А.

По Случены - новые экспериментальные данные по кинематическим" -характеристикам . Полученные данные сравниваются с результатами расчетов модели кварк-глюонных струн (КГСМ).

На большом экспериментальном материале проведен ана-

лиз по f аютротным характеристикам яГ- мезонов в зависимости от поперечного импульса пионов во взаимодействиях- ядор с легкой (С) и тяжелой (Та) мишенями, чтобы проследить влияние на них атомного веса ядра мишени. Все экспериментальные данные получены на достаточно высоких точностях измерения импульсов и углов всех вторичных заряженных частиц, анализ которых позволяет приступить к апробации и развитию феноменологических моделей.

Апробация результатов и публикадии

Основные результаты диссертации докладывались на семинарах ЯВЗ ОИЯИ и на совещаниях международного сотрудничества по исследованиям на 2х-метровой пролановой пузырьковой камере ЛВЭ ОИЯИ, а также на семинарах физического"факультета СамГУ.

В диссертационную работу вошло 6 статей, опубликованные в журналах "Ядерная физика" , "Zeitschrift iur ■ Physika в препринтах ОИЯИ (146).

Объем диссертации

■ Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Обаии обьем работы-Ы страниц машинописного текста, включая 13 таблиц и 30 рисунков. Список литературы • содержит 85 наименований. ■:••'•

Автор защищает •

1. Результаты проделанной работы по изучению и обработки р,d, а, С-С(Та)-взаимодействий,

2. Результаты по мнокественносгям „ средним характеристикам а также импульсных и угловых спектров йротонов и яГ- ме-

Чзонов в неупругих ядро-ядерных взаимодействиях при импульсе 4.2 ГэВ/с на нуклон. • -

3. Результаты по быстротнвд характеристикам зГ- .мезонов в зависимости от интервалов поперечного импульса пионоз во взаимодействиях легких ядер (p,d,a,C) с ядрами углерода и .тантала. \ '

4.'Результаты сравнения экспериментальных данных с расчетами теоретических моделей.

Содержание диссертации

Во введении диссертация дается обоснование актуальности изучаемой проблемы, сформулирована основная цель работа. Кратко охарактеризовано экспериментальное состояние изучаемых вопросов и основные положение процессов мнояественной генерации частиц в адрон-нуклонных и адрон-ядерных' взаимодействиях. Проведено общая структура диссертации.

. в первой главе изложены методические вопросы получения и обработки экспериментальных данных.'Кратко написано экспериментальная установки - 2х-метровая пролановая пузырьковая- камера ЛВЭ ОИЯИ (г.Дубна). " „

В экспериментах данной работа пропановая пузырьковая камера ЛВЭ ОИЯИ (ТПК-500), была установлена на пучке протонов и ядер (<1,агС) синхрофазотрона ЛВЭ ОИЯИ.

С целые изучения.процесса множественного рождения частиц 'при столкновениях р-, (1- и 12С - с . ядрами Та (А=181) внутри рабочего объема камеры в. качестве'мишени были размещены■з первой половине камеры три танталовые- пластины размером (140x70x1) мм3 на расстоянии 93 мм-друг от. друга! ..';•••■•

. Просмотр .снимков из. пройановой-. пузырьковой камеры., проводился на. .просмотровых- столах,- ЫТС-75 ^ БПС, и, БПС-2 лаборатории вычислительной' техники и' автоматизации ; ОИЯИ и . в лаборатории множественных процессов (ЛМШ "СамГУ. «

' Измерение отобранных при. просмотре событий -проводилось с помощью- полуавтоматических приборов"1ШлГ и "САМЕТ", работающих на ЛИНИИ: связи С ЭВМ- ЕС-1033.1

Точность измерения координат. на. стереоснимках составляет 10 мкм. Математическая обработка событий проводилась на ЭВМ СДС -6500 с. помощь»- 'программы , геометрической реконструкции СЕОИТ. После проверки качества, измерения" й востановления. треков события записывались, на- ленту/суммарных, результатов.. Точность опре-деленияг параметров вторичных частиц оказалось ргвнойг..

• , <ДР/Р> С1Т.5*0.3}%

<дгка> = (0.0Ю34П.С002) рад, . <Д0> = (0.0063*0.0003) рад* '

где - Р-импульс, г^-тангенс глубинного угла„ 0-азимутальный угод, вторичных частиц..

- о -

Во ■ второй главе диссертации обсуждаются данные по мнсгественностям, импульсным и угловым характеристикам вторичных протонов и зГ- мезонов образованных в-неупругих ядро-ядерных взаимодействиях при Р =4.2 ГэВ/с на нуклон.

В работе изучены множественности вторичных зГ- мезонов, образованных в ядро-ядерных взаимодействиях. Данные приведены в табл.1.Показано, что , с увеличением атомного номера ядра-снаряда возрастает средняя множественность отрицательных 'пионов. Такая же зависимость наблюдается от касса мишени. Значение отношений АГа/АС при' переходе от протона к углероду растет примерно в два раза, а

Полученные данные сравнивались с предсказаниями модели квлрк-глюонных струн (КГСМ). Как видно из табл.1 экспери-

Таблица 1

Средние множественности мезонов.в ядро-ядерных

взаимодействиях

Тип ядра-мишени рЭКСП. кгсм т эксп. кгсм Тип ■ снаряда

Р а а С

0.36=0.01 0.3'8±0.006 0.86±0.01 0.634±0.007 0.98±0.02 0.966*0.012 1.42±0.02 1.585*0.015

0.45±0.02 0.86±0.03 1.42±0.06' 3.20±0.09 5. "9±0.06

Таблица 2 Средние множественности протонов

Тип Тип ядра-снаряда ядра-мишени - р ■ а л -с

<Г> „ЭКСП. ^•■р'ДКМ <У> <г,Д7Э] С 1.5Й+0.06 1.79±0.01 1.94±0.07 1.97±0.01 2.9340.06 2.83±0.02 4.23±0.07 4.12±0.03

■ С. 1 0.75±0.05 1.35±0.05 2.15±0.05

Та - 4.9±0.2 7.3±0.4 14.6±0.4 13.7±0.6

Та ' - 0.80*0.02 1.43±0.05 3.30±0.15

ментальные данные удовлетворительно согласуются с КГСМ.

Следует отметить что модель переоценивает множественность аГ- мезонов для СС- и СТа--взаимодействий.

Средние множественности протонов <пр>, значения <^р>- средних множественностей протонов, участвующих во взаимодействии представлены в табл.2. Из табл.2 зидно, что среднее число протонов <пр> возрастает с увеличением атомного веса пучкового ядра, причем быстрее ка тяжелом ядре.

Величина <п >рс= 1.53x0.06 превышает среднюю множественность

протонов з рр (<п >=1.3) и пр (<п >=1) - взаимодействиях харак-р р

л

Таблица 3- Средние значения кинематических переменных %~-мезонов для (р,а,а,С)-взаимодействий.

Тип событий <рлаб> (ГэВ/с) <8лаб> ' ■ (град) <5 > I ' . (ГэВ/с)

РС эксп. 0.500±0.009 49.0±0.8 0.243±0.004

КГСМ 0.457±0.004 50.3*0.4 0.217*0.002

рТа эксп. 0.43±0.03 58±2 0.23*0.01

(1С эксп. 0.546*0.006 44.8*0.5 0.245*0.002

КГСМ 0.507*0.003 46.4±0.3 0.223*0.001

Иа эксп. 0.4б±0.01 57±1 0.24*0.01

аС эксп. КГСМ 0.584±0.007 0.546*0.003 43.2*0.5 42.7*0.2 0.248*0.002 0.224±0.001

аТа. эксп. 0.47±0.01 52*1 0.225*0.004

СС эксп. КГСМ 0.595±0.005 0.574±0.002 40.0*0.3 39.5*0.14 0.240*0.002 0.223*0.001

СТа эксп. КГСМ 0.39±0.01 0.375*0.003 44*1 54.1 ±0.4 0.21±0.01 С.194*0.002

теризуя тем самым немалую роль вторичных взаимодействий в выбивании протонов из я "а углерода. Средние множественности протонов полученные в ДКх, находятся в хорошем согласии, с экспериментальными значениями за исключением ■ рС- взаимодействий.

В работе изучена зависимость спектров мезонов в (р.й.а, С)£ и <С,а,С)Та - взаимодействиях. Спектры приводятся ¿ля СС-и СТа- соударений. Анализ импульсных спектров показывают, что наблюдается смягчение спектра х~~ мезонов при переходе от АС к АТа- взаимодействий (рис.1,табл.3). Это указывает на то,что е ядре тантала происходит каскадное размножение яГ- мезонов. Сравнение углових.распределений мезонов в лаб.системе по- . казывает небольшое сужение распределений при переходе от пучка дейтронов к углеродному,, что приводит к уменьшению среднего угла вылета мезонов по мере увелечинения атомного номера ядра-снаряда (табл.3,рис.2).

0.12

0.10

од»

л

I, о.ю

"X

Л

ьм

0.02

0.00

.--СС

г* • ста

'¡Л

г ^

30 : № во Ш> 1« 1Ш

Рис Л . Импульсные спектры х~- мезонов

Рис.2. Угловые распределения . - мезонов

Распределения зГ-кезонов из АС- и АТа-взаикодеиствий no.no-4 перечному импульсам одинаковы. Средние значения- поперечных им' пульсов ж"- мезонов в приделах экспериментальных овибок совпадает длр всех типов исследованных соударений, т.е. практически . кг.зависят не от ядра-снаряда,- не от ядра-мииени (табл.3). ' Проведекние - сравнения ■ экспериментальных инклюзивных распределений зГ- мзеонов по кинематическим переменным для рС, йС, ой, СС и СТа- взаимодействий с соответствующими .распределениями, получегнкмл в рамках модели кварк-глюзюшх струн.

позволяет сделать вывод обСудовлетворйтедьном согласии модели КГС с экспериментом (рис.1,2,табл.3).

Характеристики протонов приведеинах в табл..! показывал,что г ростон атомного веса налетающего ядра.супествённо увеличиваются средний лмпулъс вторичных протонов и; . уменьшаются средний их вылета, при этом увеличивается и средний поперечный импульс. Сравнение взаимодействий на тантале взаимодействиями на углероде указывают на ^значительное' ""смягчение" спектра

Таблица 4. Средние характеристики протонов

Тип реакции - " ■ 1 ...... <р> ГэВ/'с j <8°> <p+> ГэВ/Q

йТа(все прогони) СТа(все протони) СТа-ДКМ(р>240МэЗ/с) 0.6712:0. ООв | 0.9945-0.003 0.944 b'i. 4*0. 5 52.1±0.4 52.5 0.373*0.003 0.456±0.003 0.428

dTa (р>300 КоБ/с) СТа СТа-ДКМ 0.743±0.009 1.045*0.010 1.127 58.2*0.5 . 49.6*0.4 47.6 0.414*0.003 0.483*0.003 0.462

ой (р>300 МзВ/с) сс — сс-да — 1.50*0.04 . 2.0Q±0.03 1.313 38.0*0.7 28.1 ±0.4 0.466*0.007 0*510*0.003 0.490°

Тип реакции <У> <x> <cos8*>

dTa(Bcs протони) СТа(все протони; СТа-ДШр>240МэВ/с)^ о.зю±о.ооб. 0.509±0.006 *•'■'; 0.520 V -0.75*0.01 "-0.59i0.01 , -0.579 • - -0.78S±0.005 -0.6u£±u. 006 ; -0.576

dTa (р>300 МзВ/с) СТа СТа-ДКМ -«-^Д, V 0.357*0.006 "b.544±0.006'; чч. 0.610/ ''J ,-0.72-0-01 0.754*0.096 575*0.006 .-0.504 '

ей (р>300 МэВ/с) СС — СС-Ш 0.79*0.02 ' 1.08*0.02/ ' 1.012 •-0.32*0.02 -0.02*0.02 I -0'.0ü±0.02

вторичных протонов'в тягелом ядре и на солее широкое кх утло-

вое распределение. В системе центра масс нуклон-нуклон протоны из тяжелого ядра летят преимущественно в заднюю полусферу. Каскадная модель ДО! удовлетворительно описывает средние характеристики протонов, занижая только приблизительно на 10% поперечный импульс.

с. Таблица 5

Средние значения быстрот по интервалам р+

2 Е г>0.1

рс ЙС схС сс

<у>зксг» 0. 79±0.06 0.Э4±0.04 0.9940.04 1.0840.02

<,у> 0.73 0.85 0.99 ■ 1.10

0.1-0.2.

<у>эксп . 0. 79x0.08 0.92л0.02 0.3340.02 1.1140.0

<у>КГСМ 0.77 0.88 О.УУ 1.12

0.2-0.3

<у>эксп с .89±и.ОЗ 1:о1*о.02 1.03±0.02 1.0940.02

<у>КГСМ 0.85 0.97 1.05. 1.10

0.3-0.5

<у>эксв 0. 95±С.03 1.02±0.02 1.04±0.02 1.08+0.02

<у>КГСК 0.96 1.00 1.05 1.10

>0.5

.<v>экcп 0. 93±0.04 0. 95±0.03 1.00±0.03 1.0640.02

<у>кгси 0.95 1.01' 1.03 1.09

Все

<у>8ХСП С .85+0.02 0.97*0.01 1.0240.01 1.0940.01

<у>кгск С. 63 ■• 0-33 1.02 1.10

В третьей главе диссертации анализируется распределение, яГ-мезонов по быстроте в зависимости от поперечного импульса пионов для рС, йС(Та),аС(Та) и СС(Та)- взаимодекстзий. Быст-ротные распределения %'- мезонов в различных интервалах поперечного импульса для СС-взаимодействий показаны на рис. 3. Распределения имеют характерный для яГ- мезонов колоколообраз-ный вид с максимумом при у0= Уе.ц.м NN - взаимодействий (у0= 1,1). Форма распределения по быстроте изменяется с увеличением поперечного импульса яГ- мезонов: возрастает доля мезонов з центральной области и уменьшается в областях фрагментации сталкивающихся ядер.- Быстготные распределения мезонов для рС-, йС(Та)-, аС(Та)- и СТа-вззимодейстзий то:ке имеют колоколообраз-ный зид с некоторым сдвигом максимумов распределения з область фрзгментации мишени На::бользим сдвигом максимума отли-

чаются у- распределения % - мезскзв с Р < 0,2 ГэВ/с з рС-соударениях (табл.5). По мере увеличения атомного веса налетаю-'щего ядра максимум быстротного распределения смещается :-. у0. Пионы с поперечным импульсом больше 0,2 ГзВ/с обнаруживают более слабую зависимость от Ар "для АС-взаимодейетвий'(табл.5).

Для бнстротных распределений мезонов из рС-, (1С- и лС- взаимодействий та;зе как и- для соответствующих . распределений зГ из СС соударений, -характерно изменение формы по мере увеличения поперечного импульса. Распределения по у сужаются на 1,6-2,0 единицы быстроты п¿у переходе от х~ с Р < ОД ГэВ/с к с Р >0,5 ГоВ/с.

Анализ инклюзивных быстротнкх распределений х-- мезонов из (р,<1,а,С)С- взаимодействий показал, что центральные области этих распределений обагащены пионами с большими поперечными импульсами (по сравнению с областями фрагментации сталкивающихся ядер). Так, <Рг>у=1,1= 270 *МэВ/с (т = 110 МэВ> С7]» а <Ръ>у=0=180 МэВ/с (Т=65 МэВ) при среднем Р., для всех равным 245 МэВ/с (табл.5). Зависимость Т от быстроты фактически одинакова для всех АрС - соударений (А=2-12) 18].

Анализ быстротных распределении х~мезонов для АТа-взаи-модействий показал, что, по мере увеличения поперечного импуль- " са х - мезонов максимум быстротных распределений смещается к Ъ= ус.ц.м.для м ~ взаимодействий (у0= 1,1), т.е. обогащается * - мезонами центральная область, характерная для МН соударений.

Рис.З. Еыстротные распределения а~-мезонсв в различных интервалах поперечного кмяулъса-для СС-взаий'-.д&йсгвяй. ■

При этом'быстрота раслредел-згжз становятся ухе, т.е. уиеит-ется .доля мезонов в об^зотях срагкенталии сталкиЕэкаихс-я ядер. !

• По мера увеличения атомного га-а налетавдего ядра (от с! к С)

максиму* бдотроткого распределена :кеягется'к ус, пртен ггз

зависимость ст Ар усиливается с гтстск Гг г~-иезэйог б ст.'ич:-^ от

(4, а, С)С -взаимодействий, где ххя зГ-с > 0-2 ГзВ/с Н2:'л»*г-

ется более слабая зависимость чем лай *Г-с р < 0.2 ГэР'с.

Р ^

Таблица 6

Средние значения быстрот по интервалам р+

<2Та оТа СТа

,<у>зксп 1 0.63=0 .06 0.64±С.С5- . е,бз±о.о2

<У>КГСМ 1 " -- 0.63*0.01

0.1-0.2 ' ' ■

<рэксп 0.63±0 05 а.74±а.04 0.724-0.02 I 1

- ■ - 0.67±0.01

; 0.2-0.3

<у>эксп 0.66+0. 05 - о.оо+е.од 0.80+0.03

<у>КГСМ -.-..■ /0.82±0.02

о.з-с.5 . ч

чУ>ЗКСП. 0.77+0. 05 0. £5+0-04.;: 0.84+0.1« ■

<гкт - ; -0".85±0.02 ..

?:>о-5 ..л-; ' • ь» - . •"

^ЭКСП 0.76+0. 05 6.92+С.05,;. . С.97+0.07

<у;КГСМ . \ • С.Ы*0.С2 ''. ' •:■ ■ '.-1 , ■ ------------

все ■■" ' • ■ '.

Мел 0.68+0. 02 О.Тб+а.СК?^, 0.7?+0.01 • • ,

- : 0.710*0.006- :,,

Получено отношение нормированных импульсных (по pt ) ределений - мезонов из А_Та - и

......Л. Фа , , .

R= (1/MX- d.'i/dp+)Va/(

А С - взаимодействии, р

di'/dp )Ар° ?Рис.4Ь Видно, что

расп-

из А

tot ji

г . , .. „j.- U.»/

использование тяжелой мииеви приводит к увеличению доли % - мезонов с малыми поперечными импульсами (pf < 0,2) ГэВ/с) и уменьшению относительного выхода 1~-мезоноЕ в интерзале 0,2 £ р 0,6 ГэВ/с. Выше pt= 0,6 ГэВ/с намечается возрастание отношения Э . Следует отметить, что величина R в пределах оии-бок не зависит от атомного веса ядра-снаряда в интервале-< 0,5 ГэВ/с.

2.2

J

с-

Z. ■а 1.8 -

Z,

ч 1.4 -

5

£ 1.0

Z "в

о.е

я к 0.2

• — tfTo/dC

* <— «То/лС 1 — СТо/СС

----cto/ccgccm)

V?

fv

* i ■ Н' М-Г ?

0.0

0.2

0.4

0.6 0-8 Pj., ГэВ/с

|7.0

'S e.o «

5. 5.0

^ 4.0

>.

« 3.0

•v - 2.0

С и к

-T-1-1-1-r-—•■-r~

if

o.a

-1.5

----

_l-1-1-1-1_1_

-0.5 0.5

3.5 2.5 У

3.5

Рис.4 Отношение Ш импульсных Рис.6 Отношение (й ) сред-(по ?,.) распределен™ % - них множественностей

. мезонов из СТа- и СС- взаи- мезонов в СТа- и

модействий. СС- взаимодействиях

от быстроты.

Еа рис 5 представлены стковения (Р.,) бысгротных распределений х -мезонов из СТа- и СС-взаимодействий в соответствующих интервалах поперечного импульса, которые позволяют определить виляние •'атомного веса ядра-мрг.ени на быстрота;-: распределения: Е^ (^»...¿Уд.-/^';0151/-1/ы_ <1Ыл-^у)сс. х~-мезоны с малыми р^ (р^ 0,2'ГэВ/с) из СТа - взаимодействиях явно превалируют в задней полусфере т.е. в области фрагментации ядра Та (рис. 5а,б).' В- центральной области быстрот (у 1,1) отношение Р~1, т.е. оба типа взаимодействиЛ дают в эту область

л

одинаковый относительный вклад мезонов. Эта особенность сохраняется во всех интервалах поперечного импульса. В передней полусфере для интервала р < 0,2 ГзВ/с отношение В„< 1, т.е. деля % --мезонов"с малыми р в этой области быстрот в СТа - соударениях меньше, чем в СС-взаимодейст:зиях» С увеличением поперечного импульса .я~-мезснов характер зависимости й от быстроты меняется (5 в,г,д): величина Е уменьшается в области фрагментации ядер-мишени и возрастает в области фрагментации ядер снарядов. При рг 5 0.6 ГэВ/с величина й1 постоянна на уровне Е = 0,9 почти во всем интервале быстрот, исключение составляет область у г 0 (Рис 5д).Этот результат свидетельствует о том, что относительный выход х~- мезоноЕ з Р > 0.5 ГгВ/с яе зависит от атомного веса ядра-мишени в иироком интервале быстрот.

Следуеть отметить, что независимость Н1 от Ат в сирокоу, интервале быстроть характерна для х~- .мезонов именно с. большими поперечными, а не с полными импульсами в определеннной части спектра. На рис. 5д светлыми точками ггсказакк значения Е для яГ-мезонов с Р < 0.1 ГэВ/с и импульсами в той'-же части спектра, что п'с 0.5 ГэВ/с 0.5 ГзВ/с)." Видно, что все эти

точки сосредоточены в узком интервала быстрот, соответствующем области фрагментации ядра-снаряда.

На рис.6, представлена,зависимость отношения средних мнохест-венностей %- мезонов в СТа-.'.и СС - взаимодействиях (И„) от быстроты! Как и ожидалось- увеличение.<п£-> при переходе от сс-к СТа-соударениям происходит неразномерно по интервалам быстрот. Наибольший рост множественности яГ-мезенов наблюдается в области фрагментации яДра-мишсни(в 4-5 раз), в меньшей степени ( , в 2 раза) увеличивается <п_> в центральной области быстрот. В области фрагментации ядра-снаряда В„ близко 'к 1, поскольку в обоих типах взаимодействий (СС- и СТа! одно и то ге ядро налетает на мишени.

Полученные экспериментальные данные сравнивались с моделью кварк-глюонных струн адаптированной энергиям б < 4ГэВ [83. В качестве источников х-- в модели- фигурируют и Д°- изобары, р", р°, и,V у. т}' мезоны.' Кроме того, г модели часть х~- мезонов образуется не от распада резонансов, а прямо в адрон - адроннах взаимодействиях ("прямые" :Г- мезоны).Это могут быть первичные и вторичные К К - соударения О» - Иг), а таае гзаймздеСйтвик вторичных мезонов с нуклснаки (хЯ * Р" ■*■ 7Л).

Как видно, иа рис.1-3 и табл.5 к-6 модель КГС качественно

3.0

г 9

% 2.0

а)

.....а

I

г>, < 0.1 [Ъв/с ^

"1

-4

-1.5 -0.5 П.5 1.5 М .• аЯ

ЗЛ

£

ол

б)

0.1<?с<С.г ГаВ/с .

'I1

•I и

--------------

и}

-1.6 -0.5 0.5 1.5 2.5 3.5

7

г.'

5 £

Я.2<Р,<0.3 ГлЗ/о I

и

! Т

1 ;

-1.о -о.о ,: 1.о - г.зГ ' "ал /

-■• -'{'\ '¡Г''! ,. <1'АЛ& " .;■'.

•V.

Л \ 1 .

-

Рис. 5; Зависимость от; / * § быстроты в различных интераа-V■ " >

- 9: - ^ - . ТГ

лах поперечного импульса,' "

—т— Р,->0.5 Г зЕ/с

Р,<0.1 ГЬВ/с и Рщ^0.5 ГаВ/с

- Д) •

ал

-1.0 0,0 ¡.О 3.0 з.о

т

воспроизводит форму экспериментальных распределений . % - мезонов.

В заключение сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1. Проведено систематическое исследование множественного образования мезонов протонов' в неупругих взаимодействиях протонов,дейтронов,а-частиц и . ядер углерода с ядрами углерода и тантала при первичном импульсе 4.2 ГэВ/с на нуклон достаточно обеспеченном новом статистическим материале.

2. Впервые на нов.см статистическом экспериментальном материале получены и анализированы данные по мнозгественнсстям, импульсным и угловым, характеристикам чГ- мезонов, образующихся при взаимодействии легких ядер (р.й.а.С) с ядрами углерода и тантала. ' А такке' изучены их зависимости от атомного веса ядра-снаряда и от ядра-мишени..

3; Экспериментальные инклюзивные, распределения зГ- мезонов по кинематической переменной ' и средние ~ множественности для АС и АТа взаимодействий сравнены; с- соответствующими распределениями, полученными в рамках модели йварк-глюонных струн (КГСМ) адаптированные ■ к промежуточным энергиям. Эти сравнения позволяют сделать вывод об удовлетворительном' согласии модели КГС с экспериментом. ■

Следует* отметить., что модель переоценивает множественность я--Мезонов для. СС^ С?а-~взаимодействий.

4. Исследованы, множественность, импульсные и угловые характеристики протонов, образующихся при' столкновениях протонов и легких ядер (Й,а,СГс ядрами углерода' й тантала при импульсе 4,2 ГЗВ/с на нуклон налегающего ядра. ,

Импульсные'и углевые распределений протонов из- ядро-ядерных взаимодействий и их 'средние характеристики существенно зависят от атомного' вей налетающего ядта в отличие от х~-ме-ронов, характеристики которых слабо завксяг от типа ядра-снаряда. Импульсные спектры протонов стансьятся более хестккми,

<рлаб^ Увеличивается.' *.

'Наблюдается примерно 10- процентное увеличение среднего поперечного импульса прогонов в случае взаимодействия налета-«зих ядер.с ядрами тантала.,

5. Полученные экспериментальное данные по вторлчк!« протокам, образованных в ядро-ядерных взаимодействиях, з целом удез-

- 1В -

летворительно. ..описываются расчетами по модели ДКМ за исключением некоторых' моментов: расхождение на "хвостах" распределений по Р1аб и р| в <хС-, СС- и СТа- взаимодействиях и по видимому, указывают на необходимость учета в ДКМ взаимодействия частиц внутриядерными кластерами. ■

6. Проведено исследование быстротных распределений мезонов в различных интервалах поперечного импульса для Р,с1,а, , С - С(Та) - взаимодействий при 4,2.ГэВ/с на нуклон.

Еыстротнке распределения мезонов сухаются по мере увеличения поперечного импульса: возрастает доля мезонов в центральной области и сокращается в областях фрагментации сталкивающихся ядер. П~- мезоны с большими Р+ концентрируются преимущественно в центральной области быстрот.

Форма у - распределений мезонов зависит от атомного веса ядра-снарода, причем в большой ' степени для %- мезонов -с _р < 0,2 ГзВ/с, а с увеличением Р^зависимость от Ар 'ослабевает.

7.Исследовано влияние атомного веса ядра-мишени на форму быстротных распределений %'- мезонов и распределений по поперечному импульсу. Переход от легкой мишени (С) к тяжелой приводит к значительному увеличению относительного выхода мезонов с малыми поперечными импульсами (Р < 0.2 ГзВ/с) ..

л 8. Сравнение экспериментальных данных с моделью кварк -глюонных струн показано, что использованный нами вариант КГСМ может претендовать лишь- на качественное описание формы' инклюзивных распределений мезонов. Тот факт, что эта модель удовлетворительно описывает экспериментальные данные для рС-, йС-,аС и СС-взаимодействий ,■ где роль вторичных процессов невелика, гозволяет сделать выеод, что .расхождение модели с экспериментом связано с гесовсем корректным учетом вторичных .взаимодействий частиц в ядре тантала. Вместе с тем модель КГС хорошо описывает зависимость величины Н от,поперечного ймпульса. мезонов до 0,5 ГзВ/с .

Осиные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Армутлийски Д.Д.,..,Шарапова с.А.,Юлдашев Б.С. и др. Множественности, импульсные и угловые распределения протонов во взаимодействиях протонов и легких ядер '('<!,а,С) с

ядрами углерода при импульсе 4,2 ГэВ/с на нуклон. ОИЯИ,PI-86-253,Дубна,1936, ЯС,198?,г.45.С Л 04?;

2..Армутлийски Д.Д.....,0арипова С.А..йлдзшев Е.С. и др.

Импульсные и угловые, характеристики протонов из йТа- и СТа- взаимодействий при импульсе 4.2 ГзВ/с на нуклон. ОИЯИ,P1-S7-905,Дубна. 19В6,ЯФ,1939.т.49,с.1В2.

3. Armutlijski D.....Sharipova S.A.,...Yuldashev B.S. et al.

■ ¡iultiplcity.Moraentum and Angular Distributicns of Protone in the Interectio.ns of Light Ifuclei witfi Carbon Nuclei at 4.2 geV/c per Nucleon 2 Phys,1987,v.328A,P.455.

4. Ееккирзаев P.E. Длгдницкая Е.В.Даркпова С.А.,

Быстротяке-распределения зГ-мезонов в (p,d,а,ОС-взаимодействиях при 4.2 ГзВ/с на нуклон. Препринт ОИЯИ, PI-93-464,Дубна,1993. ЯФ,1995.т.56,в.1,с.82.

5. -Бекмирзаев Р-Н. Дладницкая Е.Е. Дарипова С.А. .Иуминов М.М.

Бкстротные распределения протонов в (р,<1,а,С)С-взаи-модействиях при 4.2 ГзВ/с на нуклон. Препринт .ОИЯИ, PI-94-260, Дубна, 1994. .- ' •' *

6. Бекмирзаев Р.Я. и др., Быстротные'распределения х~-мезо.чов

в '(.й.а.ОТа-взаи-модействиях при 4.2 ГэВ/с'на нуклон. ■ Препринт ОИЯИ, PI-94-376, Дубна, 1ЭЭ4. .Цитированная литература:

6-, Hagedorn R. -СЕЙЯ 71-12,Geneva,1971. 7: Backovic S. et al. JIHR, E1-91-376, Dubna, 1932. 8. Амелин H.C., Гудима- K.K., Тонеев Е.Д. ЯФ, т.51, вып.2, 1990.

ИМПУЛЬСЛАРИ 4.2 ГэВ/с НУКЛОН/ ЕУЛГАН ЯДРОЛАРНИНГ ЯДРОЛАР БИЛАН УЗАРО ТУК5АШУВЛАРИДА ЗАРРАЧАЛАРНИНГ ХОСИЛ БУЖ 2АРАЕИЙЯИ УРГАНШ

ШАРИПОБА САОДАТ АТАМУРАТОЕНА.

ушбу ишда, 4.2 ГэВ/с нуклон импульс .билан тезлаштирилган ен-гил ядроларикнг (р,<3,а,0) углерод ва тантал ядролари билан тукнашувларида хосил булган иккиламчи %- мезон . ва протонларнинг уртача куплиги, бурчак ва импульс буйича узаро таксимотлари урганилган. Тушувчи ядроларнинг масса сони ошиши билан протонларнинг уртача куплиги тС- мезонларнинг уртача куп-лйгига нисбатан сезиларли дарагада тезрок усади.Урганилаетган узаро таъсирлашувларда мезон ва протонларнинг бурчак ва импульс буйича таксимоти. кенг тахлял килинади. Ядронинг каскад модели тажриба натизаларига каноатланарли дарагада мое келади.

о . - '

Заррачаларнинг .хосил булиш яараени заррачаларнинг кундаланг импульевдан боглик холда урганилади. Таариба нат^игаларй кварк-глюон тор модели билан таккосланади. Бу модель мезонларнинг ядро-ядро - тукнашувларида хосил .булищ аараенинй • яхши тушунтиради. ' Модель оркали '•.•£"- мезонларнинг ■ Л°"-изобарлар, Р°-»ы,т) ва т)'- мезонлар, хамда "тугридан-тугри" . яъни нуклон-нуклон узаро. таьсирладувлари оркали хосил булиш улуилари аникланган. ■'-

STUDY OF MULTIPLICITY CHARGE PARTICLES PRODUCTIOH

O

IN NUCLEUS-NUCLEUS COLLI^IOHS AT 4.2 GeV/c A SHARIPOVA SAODAT ATAMURATOVJIA

Hultiplisity, momentum and angular characteristics cf protons in the interactions'of'light nuclei with carbon nucleus and tantalium at 4.2 GeV/c per nucleon have been investigated. -. It is shown that the average multiplisity grows with the increased the mass of progectile nucleus. The A- dependense of protons multiplisity is stronger than that of. mesons. Momentum and angular distributions -of -sT- meEons and- protons are being analysed in the interactions under study. Experimental data are rather well described by- the ..Cascade model.

The dependences of mesons rapidity distributions of transverse"momentus for-AC- arid ATa- interactions at 4.2 GeV/c per nucleon are. studied.'The experimental results are compared with the calculations according the quark-£luon string model. It is shown -that :he QGSM satisfactorily. describes the experimental distributions of ®~-nesons multiplicities of partides in different rapidity bins and in different Pt intervals have been determined with of above node..