О взаимодействии адронов с ядрами воздуха при энергиях 10\15-10\16 эВ по экспериментальным данным о широких атмосферных ливнях на больших высотах

• Автор: Кузьмин, Валентин Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ
2. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
2.1. Экспериментальная установка
2.2. Анализ индивидуального ШАЛ
2.3. Анализ погрешностей, вносимых алгоритмом определения параметров индивидуального ШАЛ
2.4. Анализ работы экспериментальной установки с учетом управляющей системы и падающего на установку спектра ШАЛ по числу частиц
2.5. Экспериментальные данные о функции пространственного распределения частиц ШАЛ на высотах II.2-ІІ.8км
2.6. Высотная зависимость функции пространственного распределения
2.7. Поток ШАЛ с фиксированным числом частиц на высотах
II.2-II.8km
Рисунки
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯДЕРНО-ЭЛЕКГРОМАГНИТНЫХ КАСКАДОВ В АТМОСФЕРЕ
3.1. Модель атмосферы
3.2. Общая схема моделирования каскада
3.3. Моделирование сильного взаимодействия
3.4. Взаимодействие ядро-ядро
3.5. Распад ЇГ -мезонов
3.6. Электромагнитный каскад
3.7. Длина пробега мюонов
Рисунки
4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ ШАЛ, СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ

4.1. Функция пространственного распределения ШАЛ на высотах П-12км для фиксированных значений энергии первичных частиц
4.2. Учет управляющей системы аэростатной установки при сравнении расчетов с экспериментальными данными о
ШАЛ на больших высотах
4.3. Сравнение результатов расчетов с рядом данных об
адронах и мюонах в нижней половине атмосферы
Рисунки
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Блок-схема и программа для алгоритма минимизации функции нескольких переменных
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Параметры индивидуальных ШАЛ, зарегистрированных установкой в интервале высот
И.2-П.8км
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Программа расчета методом Монте-Карло трехмерного развития
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Вероятности регистрации ШАЛ аэростатной установкой на глубине 250г/см^ для различных значений первичной энергии и расстояний до
оси ливня
ЛИТЕРАТУРА

I. ВВЕДЕНИЕ.
Космические лучи сверхвысокой энергии, взаимодействуя с атмосферой Земли, вызывают появление в ней мощных потоков элементарных частиц и электромагнитного излучения, достигающих поверхности Земли. За большие поперечные размеры эти потоки получили название широких атмосферных ливней /ШАЛ/. В основе механизма образования ШАЛ лежат лавинные процессы, инициируемые первичной частицей в атмосфере. Первичные частицы - протоны и ядра различных атомов взаимодействуют с ядрами атомов воздуха и образуют вторичные частицы, в основном, 7/ -мезоны. Нейтральные пионы, распадаясь на У -кванты, приводят к появлению электромагнитных каскадных процессов. Заряженные пионы могут распасться или, в свою очередь, провзаимодействовав с ядрами атомов воздуха, образовать новые вто-. ричные пионы и т.д. В результате образуется ядерно- электромат-нитный каскад, состоящий в глубине атмосферы из большого числа частиц,.которые и составляют широкий атмосферный ливень.
Изучение ШАЛ, проводившееся на горах и на уровне моря, показало., что в составе космических лучей присутствуют частицы с энергиями до Ю^эв /I/. Несмотря на огромный прогресс в области ускорительной техники, экспериментальное изучение характеристик вза-

имодействия частиц при энергиях 10 эв и выше, в настоящее время возможно только с помощью космических лучей. Поэтому изучение характеристик ШАЛ, а по ним получение сведений об "элементарных” взаимодействиях, спектре и составе первичных частиц ШАЛ, представляет большой интерес для физики элементарных частиц, а также астрофизики.
Одной из основных характеристик ШАЛ является функция пространственного распределения /<ШР/ потока ливневых частиц р(г) ,

Рис.2.8. ФПР электронов в изотермической атмосфере (кривые) и полученная по правилу Росси-Грейзена (кружки).
Глубина зарождения электронно-фотонного лив-

ня - 2рад.ед.( /}~18км). Глубина уровня наблюдения - 7рад.ед.(А* 10км).