Исследование образования гиперядер в реакции обмена странностью с медленными каонами

• Автор: Андроненков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Экспериментальные методы исследования гиперядер

1.1. Гипероны и гиперядра

1.2. Образование Л-гиперядер

1.3. Слабые распады Л-гиперядер

1.4. Взаимодействие низкоэнергетических Л--мезонов с веществом

Глава 2. Спектрометр ПГГШЭА

2.1. Научная программа эксперимента

2.2. Коллайдер БАФИЕ

2.3. Спектрометр Ш№ЮА

2.3.1. Устройство спектрометра
2.3.2. Область взаимодействия спектрометра
2.3.3. Внешний трековый детектор
2.3.4. Внешний сцинтиллятор
2.4. Система отбора событий
Глава 3. Анализ экспериментальных данных
3.1. Моделирование и реконструкция событий
3.2. Реконструкция координат
3.3. Идентификация частиц
3.4. Анализ данных с космическими лучами
3.5. Анализ данных по е+е~-рассеянию
3.6. Анализ данных по распаду А-"1"-мезонов
3.7. Определение места остановки К--мезонов и их числа
3.8. Временная корректировка ТОБ системы спектрометра

Глава 4. Исследование образования гиперядер в реакции обмена странностью
4.1. Спектр л--мезонов из реакции (К^ор,к~)
4.2. Спектры возбуждения гиперядер д С и д О
4.3. Слабые распады Л-гиперядер
4.3.1 Мезонные распады Л-гиперядер д/./, дВе, д1 В и д ТУ
4.3.2. Безмезонные распады Л -гиперядер ^Не, д Ы и дС
4.3.3. Трёхчастичные безмезонные распады Л-гиперядер
4.4. Исследование редких процессов при взаимодействии каонов с ддрами
4.4.1. Поиск £ -гиперядер
4.4.2. Исследование нейтронно-избыточных Л-гиперядер
4.4.3. Исследование связанных систем /С -мезонов с нуклонами
Заключение
Список литературы
Введение
С момента первого наблюдения гиперфрагмента уже минуло более 50 лет. В течение всего этого времени усилия многих групп исследователей были направлены на изучение нового раздела физики ядра и элементарных частиц, которое получило собственное название - физика гиперядер. Открытие мезонов и странных частиц, а также доказательство существования связанных состояний странных барионов с нуклонами, позволило расширить наши; знания о сильном взаимодействии, первоначально интерпретируемом; лишь как нуклон-нуклонное взаимодействие, в область нового класса частиц;- адронов. Исследование гиперон-нуклонных и гиперон-гиперонных взаимодействий является связующим звеном между традиционной для ядерной физики теорией ядерных сил и более общими представлениями барионной динамики. Вместе всё это служит для изучения фундаментальной картины взаимодействия адронов. Однако на возможность подобных исследований оказывают сильное влияние времена жизни самих гиперонов, которые оказываются слишком малы (~10_1° сек), чтобы получить вторичный пучок небольшой энергии. Для преодоления указанной трудности наиболее разумным представляется отыскание способа образовать гиперон непосредственно внутри ядра. В этом случае изучение гиперон-нуклонных и гиперон-гиперонных взаимодействий сводится к исследованию характеристик полученной гипе-рядерной системы. Кроме того, анализ связанных состояний гиперонов с нуклонами, позволяет исследовать структуру обычных ядер. При этом Л-гиперон, например, может использоваться как пробная частица для получения информации о распределении нуклонов в ядрах. Большой интерес представляет и изучение слабых распадов связанных систем странных барионов с нуклонами. Как известно, из процессов, обусловленных слабым взаимодействием, наиболее изучены распады элементарных частиц и ядерный Р-распад. Слабые же распады гиперядер изучены очень плохо, а их теоретиче-

Weak decay

Рис. 1.8. Схема распада гиперядер
Следует отметить, что эволюция любого образованного возбуждённого состояния гиперядра в результате сильных распадов (испускание барионов и гиперфрагментов), а также в результате гамма-переходов, завершается его слабым мезонным или безмезонным распадом из основного состояния. Исследование таких процессов позволяет получить новые сведения о структуре гиперядер, дополняющие результаты исследований функций возбуждения и угловых распределений в реакциях образования различных гиперядерных систем. Барионные и электромагнитные распады гиперядер подробно рассмотрены, например, в обзорах [23,28,51,58]. Здесь же остановимся на их слабых распадах.
Основным каналом распада свободного Л-гиперона (среднее время жизни тЛ =2.63-КГ10 сек) является так называемый слабый мезонный распад (в скобках указаны вероятности и парциальные ширины соответствующих распадов):
Л -» ртС (63.9 ±0.5)%, (Гя-)>
Л -»шг° (35.8 ±0.5)%, (Гя„).
(1.12)
(1.13)
Полная распадная ширина по мезонному каналу определяется как: = Г-+Г0. (

(1.14)