Неупругие взаимодействия ядер золота с энергией в диапазоне 100-1147 МэВ/нуклон с ядрами фотоэмульсии

• Автор: Шабля, Егор Ярославович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
1.1. Методика ядерных фотоэмульсий
1.2. Экспозиция и проявление эмульсионных камер
1.3. Просмотр камер и измерение характеристик налетающих ядер
золота
1.4. Зарядовая идентификация фрагмента налетающего ядра
1.5. Обработка взаимодействий ядер золота с ядрами фотоэмульсии
2. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТОЛКНОВЕНИЙ ЯДЕР ЗОЛОТА С
ЭНЕРГИЕЙ 1147 МЭВ/НУКЛОН С ЯДРАМИ ФОТОЭМУЛЬСИИ
2.1. Сведения об экспериментальном и расчетном материале
2.2. Длины свободных пробегов до неупругого взаимодействия
2.3. Множественности вторичных частиц
2.4. Корреляции множественности вторичных частиц в расщеплении
2.5. Угловые характеристики вторичных частиц
3. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ИСПУСКАНИЯ
ВТОРИЧНЫХ ЧАСТИЦ
3.1. Фрагментация ядра мишени
3.2. Фрагментация ядра снаряда
3.3. Корреляции азимутальных углов вылета вторичных частиц
3.4. Влияние степени разрушения ядра снаряда и/или ядра мишени на
характеристики вторичных частиц
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Изучение механизма столкновения высокоэнергетичных ядер с ядрами является одной из наиболее актуальных задач современной ядерной физики. Взаимодействия двух многонуклонных систем, как представлялось в недалеком прошлом, должны лишь запутывать картину, сводясь к суперпозиции элементарных актов. Но, как показали последующие теоретические исследования, в реакциях такого типа, в условиях сильного сжатия и высокой температуры ядерной материи, возможно существование таких экзотических состояний, как ядерные изомеры плотности [1,2], образование кварк-глюонной плазмы [3,4], ударные волны [5] и мультифрагментация [б], а неожиданное проявление коллективности сталкивающихся систем нуклонов - кумулятивный эффект [7,8] уже можно записать в актив релятивистской ядерной физики.
В настоящее время пучки ускоренных заряженных ядер (ионов) используются в широком круге как научных, так и технологических задач, в таких областях знаний как ядерная физика, физика космических лучей, физика полупроводников, радиационное материаловедение, физика плазмы и т.д.
Изучение процесса прохождения быстрых многозарядных частиц через вещество может дать ценную информацию для проверки существующих представлений о составе и природе первичного космического излучения. В качестве прикладного значения исследований взаимодействий быстрых ядер с ядрами в первую очередь можно выделить оценку радиационных эффектов, вызванных многозарядными частицами. Эти данные необходимы в качестве константного обеспечения расчетов защиты космических и летательных аппаратов, конструирования новых ускорителей, для решения задач радиационной стойкости материалов.
Пучки тяжелых ионов высокой энергии весьма перспективны для радиотерапии, в частности для лечения злокачественных новообразований. Наряду со способностью вызывать сильную деструкцию вещества, тяжелые
ионы обладают еще одним замечательным свойством: основную часть своей энергии они теряют в самом конце пробега, непосредственно перед остановкой в веществе (кривая Брэгга) и этим выгодно отличаются от других, применяемых в медицине видов излучения.
Все задачи подобного рода объединяются одним общим требованием, которое заключается в хорошем понимании процессов, происходящих при взаимодействии ядер с ядрами. Поскольку современное состояние теории ядерных сил еще не позволяет надеяться на дедуктивное решение проблемы ядерных взаимодействий, то необходимо проведение экспериментов, систематизация и анализ полученного материала для проверки предполагаемых моделей ядерных взаимодействий, а также поиска фактов, ими не охваченных.
Процесс неупругого взаимодействия двух ядер при высокой энергии налетающего ядра отличается от адрон-адронных и адрон-ядерных взаимодействий значительно большим разнообразием и сложностью происходящих в нем явлений. К настоящему времени предложено более двух десятков моделей взаимодействия ядер при высоких энергиях, некоторые из них значительно отличаются друг от друга. Рассмотрение основных моделей позволяет заключить, что для понимания механизма столкновений быстрых ядер особую важность приобретает экспериментальное изучение индивидуальных актов ядерных соударений. Такого рода исследования возможны лишь в условиях полного опыта, т.е. при регистрации всех вторичных заряженных частиц без каких-либо геометрических и энергетических ограничений. Такие экспериментальные возможности предоставляют визуальные методы (пузырьковые и фотоэмульсионные камеры).
Одним из основных методов изучения взаимодействий ядер с ядрами в настоящее время является фотографический способ регистрации, поскольку в нем прослеживаются все процессы, связанные с элементарными взаимодействиями: возможность проводить исследования в условиях полной
Рис. 2.1. Пример расчета длины свободного пробега до неупругого взаимодействия в отдельном интервале энергии.