Введение к работе
Актуялмгостьдсмн;
При исследовании взаимодействия частиц с ядрами при высоких энергиях накоплен огромный экспериментальный материал и для его описания разработано большое число моделей, в том числе основанных па КЕарк-партошіоіі структуре отгонов. Несмотря из это многие «опросы, связанные о механизмом генерации частиц на і.драх it процессом фрагментации ядер - многостаднЗшм к сложным явлением, остаются открытыми, Экспериментальное обнаружение кумулятивных части и наблюдение различия структурных функций квязи-свободимх и связанных нуклонов указывают на некорректность рассмотрения ядре-н-ядерчых взаимодействий как суперпозиции отдельных адрон-нухлоинмх столкновений и явно етлідетельствуют о коллективных свойствах ядерной материя.
Эксперинеиталы;ыс данные по многом общим характеристикам адрон-ядерных взаимодействий, такие как средние ш'гожествен-пссти, средине поперечные импульсы, парциальные коэффициенты неупругости и различные инклюзивные распределения, оказались малочувствительными к механизму множественно!! генерации частиц на .ядрах и выбору между многочиеяенныии современными моделями и подходами к проблеме.
В связи с этим для построения реалистической картины киохсе-сгаеипой генерации частиц па ядрії требуются поисіс новых физических закономерностей, применения более чупстшгтешпмх ic механизму множественной генерации частиц методов анализа данных я количественной проверки большого числа различных иоцслсЗ явления. Имеются теоретические и экспериментальные указания на то, что более крнтнчпмин к механизму рождения являются характеристики; частиц, образованных в области фрагментации снаряда, данные о свойствах лидирующих адропов, о корреляциях между основйьініі характеристиками конечного состояния и лидирующіїх частиц.
Для полного описания процесса адрои-ядериеґо взаимодействия необходимо получение боям деталькой информации о сечется г-ыхода фрагментов яри различных иа««х, тучяию їй ккяпгд-тчческих rapavtf-річяшї п корреляции a чх ефм'лкгапяя. Ттепс для* иыояконг'муч іггогеяаж:шприрапгі'і:;і гякид сіпгугльт-іч ітро'.ясч, как роль KMCTfjviofl оосгоятш нс-г одної. ядра » яиерш* реакничя,
поведение ядерной материн в необычных неравновесных условиях, в том числе при высоких плотностях и возможно, а состояниях кварк-пяоошшой плазмы.
К сказанному выше можно добавить, что данные, относящиеся к множественной генерации часпвд на ядрах и фрагыентацин ядер могут нацти свое применение н в развитии исследований в области косиофизики it КОСМОХІШШІ,
Целью заботы являются:
Систематический и сравнительный анализ широкого круга ранее неизученных характеристик процесса множественной генерации частиц а пгС- и ж-N- «^ударениях при 4 и 40 ГэВ/с.
Получение нового и значительного по объему экспериментального материала по взаимодействиям релятивистских ядер кислорода с протоном при 3.25 А ГэВ/с. Детальное исследование процесса фрагментации, ядра кислорода.
Количественное и качественное сопоставления получеинш результатов с предсказаниями современных моделей адрои-ядериї,» соударений и оі.^еделешіе степени их адекватности эксперименту, г также области прнышшосго.
УШтт работа.
В результате детального исследования импульсных харакге ристик заряженных пионов в «-N- а г.С- соударениях при 4 и 40 ГэВ/ впервые показано, что корреляции иеяеду средним поперечным
Для лидирующих частиц, образованных в %-N- и ж С- соудар< ииях при 40 ГзВ/с впервые устаиошено.что:
-ии'нульрные распределения лидирующих пионов одного И Т( го ьсе знака заряда имеет идентичную форму независимо от типа ш шеи и;
средниезнері ни, множественности рторачных прогонов и ш
ohod из области фрагментации мншеші не зависят от кинематических характеристик лидирующих частіш;
-рост средней множественности рожденных частиц с увелн-чениен поперечного импульса лидирующих частиц наблюдается только в центральной области и происходит одинаковым образом для обоих типов взаимодействий.
Эти экспериментальные факты ягдяются результатом единого механизма образования лидирующих к \Щ и обоих классов ьлйимо-дсй стяни периферичноегн изучаемого тгятз. соударений. На языке ад-дітілной кваркової! модели (АКМ) сохранение (образование) лидирующей частицы связано с однокварковым взаимодействием. Относительная разница спектров лидирующих частиц на ядра и нуклоне убедительно объясняется АКМ поглощением одиогУїварка начального адрона в ядре.
В адрон-нуклонных и адрон-ядериых соударениях в широком интерпале первичной энергии (4-800) ГэВ впрсвые обнаружено существование л їдкале быстроты особой точки у0) при которой дифференциальная множественность вторичных заряженных пионов не зависит от типа снаряда и массы мишени, а также от поперечного импульса рассматриваемых частин. Величина Ь=утм-Уо не зависит от энергии соударения, типа мишени и налетающего адрозм, которач может сгспь чувствительным тестом для проверки предсказаний современных НО' делен адрон-ядерных соударений при высоких энергиях.
.Получен новый уникальна?! экспериментальный материал пз взаимодействиям релятивистских ядер кислорода с протоном при 3.25 Л ГэВ/с - более 17 000 событий по просмотру и ІП00 - с иадйкяоЯ идентификацией заряда и высокой точностью импульсных измерений длл всех заряженных частиц и фрагментов.
Впервые определены топологии и вероятности ееушгсгпяс.чнч-различных каналов фрагисятапии ядра кислорода. Измерен изотопный состав фрагмаггов.
Впервые показано, «.то в процессах фрягмяггй'Ш ядра кислорода особую роят, щ-рают каналы с образояаяягя «-чзстня, зялчіг-тельная часть которых образуется от распада нестабильного ядра *0е,
Впервые обнаружено, что роль зарядообиенных процессов с протоном-мишенью в образовании отйесгаелмк» «саленных фрагмен-
TC3 В Системе ПОКОЯ КИСЯОрОЛЛ ОЧеНЬ HMI 'ЧИТЄЛ1-ІТ2,
Проявлено копичествечнос и кача яеииое сравнения с w.<.v?-
рнвентоц предсказаний различных современных моделей адрои-ядер-лых соударений и установлена их область применения, выявлены недостатки и указаны пупі роз кожного усовершенствования.
Научная и практическая ценность. Результаты работы дают обширный фактический материал для проверки теоретических моделей и подходов к проблеме множественного рождения частиц в адрон-ядериых соударениях и процессах фрагментации ядер при высоких энергиях и могут был. использованы для построения теории сипьио-то.взаішодействия, а также при планировании новых экспериментов на ускорителях ионов.
Данные об изотопных составах ядер при фрагментации ядра
КИСЛОрОДа МОГУТ ИЫСТЬ Приложение В КОСНОфШИЧеСКИХ II КОСМОХИ-
шіческші исследованиях.
Апроб:м,рш ряїнпууипублика щіи. Основные результаты работы представлялись на XVII- XVIII Международных симпозиумах но многочастичной динамике (Austria, Sccwinkel,I986 и СССР,Ташкеііт,1987), на XXVIII Международной конференции по физике высоких энергий (Польша, Раршаьа, 1996), па Всесоюзных совеиіаниях по взаимодействиям частиц и вдер с г трапи (Ташкент, 1973,1981), докладывались на научных сессиях ОЯФ АН СССР (1930-85 г.г.), рабочих совещаниях Международных сотрудннчестз по обработке стсрсосшшков с 2-м пропановой и 1-м водородной (1978-1992 г.г., г.Дубна) пузырьковых камер, семинарах Лаборатории высоких энергий ОЙЯИ и Отдела высоких энергий Физико-технического института НПО "Физика-Солнце" АН РУ.
По материалам диссертации опубликованы 23 научные работы, список которых приведен в конце автореферата.
На защиту выносятся сл^дуїаїціа основные результаты:
-
Данные систематического экспериментального анализа широкого круга характеристик множественного рождения частиц в к -N -и к С - соударениях при 4 и 40 ГэВ/с н ряд впервые установленных закономерностей этих взаимодействий.
-
Результаты детального анализа свойств лидирующих чаешц ir.N- и к С - глаимодебствилх при 40 "эВ'ч
-
Результаты исследования корреляций множественности заряженных частиц различного вида, образованных п кислррод-протош>вс соударениях при 3.25 А ГэВ/с, данные о топологических сечениях фрагментации ядра кислорода.
-
Данные об изотопных составах фрагментов, о механизме образования tc-частиц, выходе зеркальных ядер, процессах полного разрушения ядра кислорода.
-
Результаты количественного и качественного сопоставления экспериментальных данных с предсказаниями моделей множественной генерации частиц, в том числе кзарковгіх и кзекадно-фрагаен-тационной испарительной модели, а также установленные области их применимости.
Обгсм и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы - всего 193 страницы, включая 54 рисунков, 18 таблн.і, оглавления и би5яиЬ-графию из 173 наименований.
