Пространственно-энергетические характеристики ядерного взаимодействия при энергиях 1013 эВ и 1016 эВ, полученные в стратосферных экспериментах

• Автор: Оседло, Владислав Ильич
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Глава 1. Явление компланарного разлета частиц в ядерном взаимодействии и связанные с ним проблемы (обзор)

§1 Компланарный разлет и выстроенность

§2 Параметр, характеризующий выстроенность

§3 Многоцентровые гало и эффект выстроенное

§4 Понятие энергетически выделенных центров

§5 Оптимальный критерий выстроенности

§6 Выстроенность в эксперименте “Памир”

§7 Сравнение данных экспериментов в КЛ и на ускорителях

§8 Выстроенность в других экспериментах

§9 Изменение пространственных характеристик

гамма-адронных семейств с ростом энергии взаимодействия

§10 Возможные теоретические механизмы выстроенности
Глава 2 Анализ выстроенности в данных эксперимента
НШЛОВ
§1 Регистрация событий в эксперименте ШЖЮВ
§2 Расчеты по фоновой выстроенности для эксперимента
ЯШЮВ
§3 Анализ экспериментальных данных эксперимента ШМЮВ
Глава 3 Общие характеристики гамма-адронного
суперсемейства “СТРАНА”
§ 1 Полет установки
§2 Схема установки
§3 Определение энергии частиц в семействе “СТРАНА”
§4 Общие характеристики суперсемейства “СТРАНА”

§5 Псевдобыстротный анализ семейства
§6 Струя от лидирующей частицы
§7 Гало в суперсемействе «СТРАНА»
§8 Пространственное распределение в гало
Глава 4 Выстроенность в семействе “СТРАНА”
§1 Явление выстроенности в стратосферных семействах
§2 Модель СХ^ЕТ
§3 Анализ выстроенности с суперсемействе“СТРАНА”
§4 Анализ анизотропии пространственное распределение
частиц в центральной области семейства “СТРАНА”
Глава 5 Определение высоты взаимодействия и поперечных импульсов в семействе“СТРАНА”
§1 Оценка высоты взаимодействия по парам гамма-квантов
от распада ж0- мезонов
§2 Оценка высоты взаимодействия по псевдобыстротному
распределению частиц в семействе
§3 Оценка высоты ядерного взаимодействия методом
триангуляции
§4 Оценка поперечных импульсов во взаимодействии, породившем
суперсемейство “СТРАНА”
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

В исследованиях взаимодействий частиц космических лучей (КЛ) наибольший интерес представляют события самых высоких энергий, недоступных для современных ускорителей. Отражением взаимодействий КЛ являются гамма-адронные семейства, т.е. группы генеалогически связанных частиц, родившихся в одном ядерно-электромагнитном каскаде. Семейства высоких энергий (с 1ЕУ > 500 ТэВ) называют суперсемействами. При исследовании семейств КЛ обычно в качестве детекторов используются эмульсионные камеры, состоящие из ядерных эмульсий или рентгеновских пленок, переслоенных пластиком, свинцом или другими материалами. Такие камеры могут устанавливаться на борту баллона-аэростата, самолета, но чаще всего на различных высотах в горах. Полученные результаты о пространственно-энергетических характеристиках семейств КЛ несут важную информацию о свойствах адрон-ядерных взаимодействий, ответственных за образование этих семейств. В рамках таких исследований лежали и цели данной работы.
Актуальность данного исследования определяется тем, что информацию о поведении самых быстрых частиц, рожденных в актах ядерного взаимодействия при сверхвысоких энергиях, недоступных пока для ускорителей, можно получить только в космических лучах (КЛ). Получение такой информации является одним из основных направлений в физике элементарных частиц.
Однако в горных экспериментах эта информация может иметь много неопределенностей из-за того, что взаимодействие первичной частицы КЛ в атмосфере происходит неоднократно, и исследователь получает результаты нескольких последовательных соударений, образующих ядерно-электромагнитный каскад (ЯЭК) в атмосфере. Измерения, проведенные на горах Памира, показали, что при энергиях первичных частиц выше 1015- 1016 эВ наблюдаются новые явления, например, компланарный разлет

Для отбора выстроенных событий был фиксирован критерий X > 0.8, по которому была определена доля выстроенных событий по гамма-компоненте от первичного протона в расчёте и для гамма-компоненты от всех частиц в эксперименте ШЖЮВ (см. Табл. 2-1). Приведены также данные по адронной компоненте для 14 первичных ядер из данных ШЖЮВ-95. К сожалению, в экспериментальном материале, распределенном между участниками коллаборации, .не были измерены координаты в адронной компоненте для всех событий в связи с трудоемкостью этой работы.
Таблица 2-1. Доля (в %) выстроенных событий по модельным расчетам и экспериментальным данным ШЛЧЮВ 95-96 г.г.
Расчёт Эксперимент Расчёт Эксперимент
Критерий Г амма-компонента от первичного протона (10 000 событий) Г амма-компонента в эксперименте ШЖЮВ 95 и 96 ЕЕГ> ЗТэВ (168 событий) Адронная компонента от Первичного ядра железа (10 000 событий) Адронная компонента от всех первичных ядер (г> 12) ШЖЮВ 95 (14 событий)
Х.3>0.8 22.3±0.5 23±4 27.0±0.5 29±14
Х4>0.8 5.9±0.2 1.2±0.8 8.8±0.3 7±7
Можно сделать вывод, что анализ данных эксперимента ШЖЮВ при Е0= 1012—1014 эВ не выявляет эффекта выстроенности в данном диапазоне первичных энергий, что согласуется с концепцией сотрудничества «Памир» о пороговой энергии взаимодействия для этого феномена около 1016 эВ.