Введение к работе
Диссертация посвящена экспериментальному исследованию взаимодействий пионов с одним или несколькими нуклонами ядра при импульсе налетающих пионов 6,2 ТэВ/с, Работа выполнена на экспериментальном материале, полученном на двухметровой пузырьковой камере ЙТЭФ, залол-пенной неон-водородной смесью и облученной -к"-мезонами с импульсам 6,2
ГэВ/с.
Актуальность проблемы. В настоящее время установленным фактом явл
ется то, что процесс сильного взаимодействия развернут в пространстве-
времени. Начальные стадии Э'грго процесса достаточно хорошо поняты в
рамках сложившейся части теории сильного взаимодействия - пертурба-
тивной квантовой хромодннамики (КХД). .
Теория, описывающая переход к наблюдаемым состояниям, отвечающая "мякким" процессам (<. < 1 [ГэВ/с)*, г.~ 1 Фм.), пока отсутствует. Одним из важнейших качественных предсказаний КХД является эффект взаимного экранирования цвета различных составляющих адрона, приводящий к зависимости сечения взаимодействия от среднеквадратичного радиуса адрона. Наиболее ярким следствием этого эффекта является наличие у адронов "сжатых" конфигураций, обладающих малым дипольним моментом, для которых ядерная среда является прозрачной. Пространственно-временная структура процесса экранирования цветовых зарядов, или адро-низацня партона в ядерной среде, приводит к нетривиальному ядерному экранированию как жестких, так и мягких процессов. Возможно, что единственным способом получить необходимые сведения о развитии процесса в пространстве-времени является изучение перерассеяний до того, как сформировались конечные состояния. В этом отношении, атомное ядро предоставляет уникальную возможность. В ядерных реакциях в-области промежуточных и высоких энергий оно проявляет себя как анализатор сложной динамики взаимодействия адронов, имеющих кварк-лартонную структуру. Оно позволяет получать сведения о хронологии образования адронов, об эффективных параметрах цветных кварковых струн и т.д.
С другой стороны несмотря на то, что атомное ядро изучается более чем . 50 лет, до сих пор не существует ответа на такие фундаментальные вопро-
* . '-3
сы как происхождение ядерных сил, какова область, в которой ядра можно рассматривать как систему нуклонов, каких фазовых переходов можно ожидать в сверхплотной ядерной материи. Трудность заключается в том, что конфайнмент кварков имеет место при относительно небольших характерных импульсах около 300 МзВ/с. Это означает, чтс радиус кон^айнмента сравним с расстоянием между нуклонами, и физика ядра связана с КХД. . Таким образом, актуальными представляются следующие вопросы:
Какова зависимость длины формирования адрона от импульса?
Существует ли перерассение кварков в ядре и каково сечение их взаимо-
' действия?
Происходит ли модификация структурных функций адроцов в ядре?
Влияет ли ядерная среда на функцию фрагментации кварка?
Наличие и свойства тесных нуклонных корреляций в ядрах.
Продолжается накопление более подробной экспериментальной информа-'. ции, которая позволила бы последовательно проследить развертывание процесса адронизации в пространстве - времени. Существенно отметить, что область промежуточных энергий оказалась более чувствительной к соотношению вкладов эффектов цветовой прозрачности и длины формирования. Такие исследования ведутся (Дубна, ИТЭФ), однако базу данных необходимо расширять, т.к. она не достаточна для окончательных выводов.
Цели и задачи исследования. Настоящая диссертация посвящена экспериментальному изучению процесса множественного рождения частиц в следующих реакциях:
. -к~Ке -ч Ы + h+ + тпр + X (&,/,m > 0) (1)
TC-Ne-^A0{K0) + kp + X (fc>0) (2)
при первичном импульсе 6,2 ГэВ/с. Целью диссертационной работы является анализ экспериментальных данных по множественности, инклюзивным спектрам, корреляционным характеристикам вторичных частиц и
выявление-, та крайне мере, основных закономерностей исследуемых про-дёссов. Сравнение с характеристиками адроц-нуклоллых взаимодействий с целью установить области кинематических переменных, в'которых существенную роль оказывают мпогонуклонньїе взаимодействия. Изучение скейлинговых характеристик вторичных пионов, К-мезонов и Л-гиперонов. Паучная новизна и значимость работы
- Впервые в условиях 4тс-гсометрии систематически исследовались харак-
. теристики вторичных частиц, образованных в реакциях (1), (2) при
начальном импульсе 6,2 ГэВ/с. Эти исследования расширяют область
изученных глубоконеунругих ядерных реакций.
Подтверждены скейлинх'овые свойства вторичных частиц в ранее не изу-, чавшихся реакциях. :
Обнаружена область кинематических переменных, в которой влияние ядра
на множественность вторичпых частиц ослаблено.
- Проведён анализ множественного рождения частиц в пион-ядерных столк-
новениях с использованием метода массы мишени. Распределения по . множественности и по поперечному импульсу не противоречат модели полужестких процессов.
- Экспериментальные данные согласуются с представлением о том, что
поток отрицательного заряда приводит к сильному возмущению ядра, '-„' "в результате которого могут, возникать кумулятивные частицы.
Автор защищает: - \
' "1. Экспериментальные данные по эмиссии вторичных пионов, протонов, К-мезонов и Л-гнперонох; в неупругих взаимодействиях отрицательных пионов с ядрами неона при начальном импульсе 6,2 ГэВ/с.
-
Сксйлинговые свойства вторичных пионов и Л-гнперонов.
-
Эффект ядерной прозрачности. , *
-
Измерение поляризации Л-гиперонов.из реакции (2).
Практическая полезность. Результаты экспериментального исследования полезны при проектировании новых экспериментов по исследованию ядер- .. пых реакций, в частности для экспериментов, направленных на изучение механизма адронизалщн вторичных частиц.
Апробация и публикации. Материалы, изложенные в диссертационной работе, докладывались на конференции отделения ядерной физики Российской Академии Паук в 1992 году, опубликованы в журнале "Ядерная физика", а также в виде препринтов ИТЭФ. Но материалам диссертации опубликовано С работ, список которых приведен з конце автореферата.
Струк сура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав,
заключения. Содержит '81стр. печатного тскста,28 рисунков, ІТгаблиц и
библиографию, включающую Є5 наименований. Полный объем - 1Ь9стр.
- \ ' '
