Изучение ядерного взаимодействия мюонов с энергией ~10\13 эВ

• Автор: Хазарадзе, Нодар Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 133 c. : ил

ГЛАВА I. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

§1. Описание ионизационного калориметра

и мониторной части установки

§2. Электрическая блок-схема

комплексной установки

§3. Ионизационная камера, усилитель

и запоминающая ячейка

§4. Суммирующий усилитель и

дискриминатор ряда

§5. Блок управления и система регистрации

§6. Усилитель, дискриминатор и запоминающая

ячейка мониторной части установки
Глава II. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ МЮОНОВ
§1. Ионизация и возбуждение атомов среды
§2. Тормозное излучение
§3. Прямое образование пар
§4. Ядерное взаимодействие мюонов
Глава III. ПОЛУЧЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
§1. Определение энергии электромагнитных
и ядерных каскадов
§2. Связь спектра каскадов
со спектром мюонов
§3. Энергетический спектр мюонов

§4. Систематизация экспериментальных
результатов
ГЛАВА ІУ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
И Ж АНАЛИЗ
§1. Критерий отбора и анализ спектра
зарегистрированных ядерных каскадов
§2. Интегральный энергетический спектр
ядерных каскадов
§3. Аномальный рост сечения неупругого взаимодействия мюонов в интервале
энергий (0.6 4- 10) ТэВ
§4. Сравнение с результатами других работ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Высокоэнергетические взаимодействия уи -мезонов изучаются уже много лет. Но в настоящее время ситуация несколько особая. С одной стороны, успехи квантовой хромодинамики и схемы Вайнберга-Салама /1,2/ позволяют надеяться на близкое к окончательному понимание общей структуры взаимодействий, в частности, 1^ -мезонов в ожидаемом "ускорительном коридоре" энергий.
С другой стороны, из космических экспериментов продолжают поступать сигналы о существенном изменении взаимодействий (даже сильных) при энергиях > 10^ эВ. Сложившаяся к настоящему времени ситуация такова, что трудно прийти к единой точке зрения относительно величины и энергетической зависимости сечения мюон-нуклонного взаимодействия. Ускорительные данные /3/ указывают на логарифмический рост сечения, однако, совершенно не ясно поведение сечения при энергиях, превышающих исследованную область в десятки и сотни раз: продолжает ли сечение расти, выходит ли на плато, или, наоборот, падает с увеличением энергиио(рис. I).
Энергетическая зависимость сечения фотоядерного взаимодействия космических мюонов изучалась многими авторами: Чин и др. (1973-74 гг.), Бора и др. (1973 г.), Христиансен (1973 г.), Ерлыкин (1973 г.), Безруков и др. (1972 г.). Эти работы дают достаточно противоречивую информацию относительно величины и энергетической зависимости сечения. Можно указать на трудности, связанные с изучением этого вопроса и на причины этих противоречий. Основная трудность определяется малым сечением процесса и небольшим статистическим материалом. Другая трудность
Величина потерь, полученная по этой формуле, составляет
= 1.6.Ю"6см2/г.
Ерлыкин, используя результат Терновского, численно выполнил двойное интегрирование на ЭВМ /61/. Но выражение Терновского 'имело логарифмическую точность и поэтому точность полученной Ерлы-киным величины составляет лишь ~ 20%.
При учете экранирования Фурье-компонента для нейтрального атома бралась Терновским в виде:
2» М
где ТзГ
Иными словами, распределение заряда бралось экспоненциальным, которое значительно хуже описывает поле атома, чем полученное, например, из модели Томаса-Ферми.
В работе /53/ приводится величина дифференциального сечения образования пары глюонов с учетом экранирования по модели Томаса-Ферми. Расчет проведен в предположении, что все частицы, участвующие в рассмотрении, релятивистские.
В низшем порядке теории возмущения процессу образования пар соответствуют диаграммы "а" и "б":