Введение к работе
Актуальность проблемы.
З настоящее время можно считать хорогао установленным тот-факт, что при высохих энергия* сталкивающихся частиц вторичные, непосредственно наблюдаемые частицы рождаются не поодиночке, статистически независимый образом иэ одного центра, а группами из разных перекчнорохденных образований. Такими вторичными центрами, испускающими частицы, могут быть обычные «ионные ч Барионные резоначсы, кластеры, струи адро-нов, возникшие при каскадировании кварков или глюонсв, составляющих адрон, в адроны. Из-за отсутствия полной теории сильных взаимодействий степень соответствия кварк (глю-он) - струя неясна, к здесь требуются экспериментальные данные. В связи с этим методы выделения коррелированных групп частиц (струй, кластеров) и изучение их свойств приобретав принципиальное значение, так как по ним мы пытаемся изучить динамику рождения и фрагментации кварков и глюонов, которые отсутствуют в свободном состоянии.
Те же методы и подходы применимы и при более низких энергиях в ядерно- ядерных взаимодействиях, где благодаря пук-лонному строению ядра могут возникать условия для появления коллективных потоков ядерного вещества, не сводящихся к простой суперпозиции нуклок-нуклонных тіакмодейі-тьий.
В связи с этим в настоящей диссертации представлены н обсуждены экспериментальные данные хак об основных а рактеристиках неупругих взаимодействий адронов (протонов.
- 4 -flf-мезонов) с нуклонами и ядрами, а также ядер (неона-22) с ядрами в фотоэмульсии, при высоких энергиях (в диапазоне 4-400Л ГэВ), так и об их особенностях, связанных с коррелированным вылетом вторичных 'частиц из зоны взаимодействия.
Целью настоящей работы явилось получение новых экспериментальных данных:
а) об основных характеристиках вторичных частиц в
адрон-ацронных, адрон- и ядро-ядерных взаимодействиях при
энергиях 4,' 200 и 400 А ГэВ;
б) о корреляционных свойствах этих частиц и на этой
основе экспериментальная проверка предсказаний простейших
теоретических моделей.
Научная новизна и научная ценность работы.
При выполнении заботы получены следующие новые результаты:
1. Предложен и опробован экспериментальный метод оценки
ионизирующей способности однозарядной частицы по структуре ее следа в фотоэмульсии в гаироком диапазоне ионизации от 1.0 до 10.0.
-
Предложен и исполъэован метод исследования коррелированного вылета вторичных частиц (типа их пространственного "слипания") и выделения в обычном пространстве компактных, изолированных групп этих часгиц-струй, кластероп, испущенных при взаимодействии частиц или атомных ядер высоких энергий с ядрами.
-
Получини нопые ок.-ьерииентальные данные об основных ляконриерностях о распределениях поперечных импульсов
s -
фрагментов релятивистских ядер неон-22 в фотоэмульсии.
-
Получено экспериментальное указание на то, что остаточные ядра - пре-фрагменты, распадающиеся на два регистрируемых фрагмента, наблюдаемых ь неупругих взаимодействиях ядер неон-22 с ядрами-в фотоэмульсии при импульсе 4,1А ГэВ/с, возбуждены.
-
Получено экспериментальное указание на то, что при взаимодействии релятивистских ядер неон-22 с ядрам» в фотоэмульсии при импульсе 4.1 А ГэВ/с в индивидуальных событиях (составляющих около 5% от всех неупругих взаимодействий) образуются генетически связанные, коррелированные группы вторичных рожденных однозарядных релятивистских з частиц по 2, 3 и 4 частицы в группе в обычном пространстве.
-
Экспериментально показано, что при взаимодействии релятивистских ядер нео.н-22 с ядрами в фотоэмульсии при импульсе 4.1А ГэВ/с наблюдаются отдельные события, в которых распределение вторичных однозарядных релятивистских частиц в поперечной плоскости существенно неравномерно.
-
Получены' экспериментальные данные но центральним взаимодействиям ядер неона-22 с тяжелыми ядрами фотоэмульсин при импульсе 4.1 А ГэВ/с. Выделены события с плотнпмн группами релятивистских частиц в пространстве быстрот (Р>60). их доля - 20% от Rcex центральных Ne+ Ag,Br - взаимодействий. Выделены "особое" события с rain > 7е и <Р, >=(0.610.05) ГэВ/с. особенности центральных взаимодействий ядер неона-22 на тяжелых ядрах указывают на коллективный характер ядро-ядерных взаимодействий.
- б' -
8. Получены экспериментальные данные по корреляция»
и аффектам струйного характера в протон-нуклонных взаимодей
ствиях при энергиях 200 и 400 ГэВ. Показано, что при опреде
ленных условиях сечение рождения струй в событиях при
энергии протонов 400 ГэВ, примерно і в 3 раза больше, чем
при энергии протонов 200 ГэВ. Проведено сравнение с моделью
независимого, испускания и с аддитивной кварковой моделью
Анисовича-Шехтера.
9. Получены новыз экспериментальные данные по
корреляциям и эффектам кластеризации релятивистских частиц в
протон и пион-ядерных взаимодействиях при энергии 200 ГэВ.
Показано, что частицы образуют узкие группы в обычном
пространстве по 2,3,4 и 5 частиц, а в событиях, разыгранных
по Монте-Карло, их нет.
Защищаемые положения.
1. Экспериментальный метод оценки ионизирующей
способности однозарядной частицы в фотоэмульсии в диапазоне
ионизации от 1.0 до 10.0.
2. Метод исследования коррелированного вылета вторичных
частиц (типа их пространственного "слипания"), испущенных
при взаимодействии частиц или атомных ядер высоких энергий с
ядрами.
.>. Новые экспериментальные данные об основных закономерностям в распределениях поперечных импульсов фрагментов релятивистских ядер неон-?'! в фотоэмульсии.
4. Ясные экспериментальные данные о распаде остаточных ядер - пре-фрагментов. распадающихся на два регистрируемых фрагмента. наЗлюласчых п неупругих взаимодействиях ядер не.i:i-J2 с ядрами с фотоэмульсии при импульсе 4.1 л ГэВ/с.
-
Экспериментальные результати поиска коррелированных групп частиц, рожденных во взаимодействиях релятивистских ядер неон-22 с ядрами в фотоэмульсии при импульсь 4.1А ГэВ/с, в обычном пространство.
-
Экспериментальные результаты поиска коррелированных групп частиц, рожденных во взаимодействиях релятивистских ядер неон-22 с ядрами в фотоэмульсии при импульсе 4.1А ГэВ/с, в азимутальной плоскости.
7. Результаты обработки и анализа центральных
взаимодействий ядер неон-22 с тяжелыми ядрами фотоэмульсии
при импульсе 4.1 А ГэВ/с. Поиск коррелированных групп
релятивистских частиц в неон-22-Ет-взаимодействинх.
-
Экспериментальные данные, полученные при исследовании корреляций и эффектов струйного* характера в протон-нуклонных взаимодействиях при энергии 200 и 400 ГэВ в ядерной фотоэмульсии.
-
Экспериментальные данные, полученные при исследовании корреляций и эффектов' кластеризации вторичных частиц в протон и пион-ядерных взаимодействиях при энергии 200 ГэВ 8 ядерной фотоэмульсии.
'Практическая ценность работы заключается в следующем. Полученные в диссертации результаты позволяют осуществить экспериментальную проверку предсказаний ряда теоретических моделей, могут быть использованы при планировании новых экспериментов, а также при проектировании космических аппаратов Апробация работы.
Основные результаты, представленные в настоящей диссертации, докладывались на 20-й Международной К фвренции по
- 8 -космическим лучан 1987. г., на научных сессиях Отделения ядерной физики РАИ 1970 - 1989 г.г., посвященных физике космических лучей, физике элементарных частиц к адронным взаимодействиям, на Совещаниях Фотоэмульсионного Комитата ОИЯИ 1970 - 1993 г.г.і на семинарах Отдела Физики Высоких Энергий ПИЯЗ им. Б.П.Константинова РАН и опубликованы в 12 работах, список которых представлен s конце диссертации. Объем и структура работы.
Диссертационная работа состоит из пяти глав, заключения и списка литературы - всего 145 страниц машинописного текста, включая 53 рисунка, 18 таблиц и библиографию из 111 наименований.
