Электромагнитные возбуждения и фрагментация ультрарелятивистских ядер

• Автор: Пшеничнов, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 246 с. : 16 ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Метод эквивалентных фотонов Вайцзеккера-Вильямса

1.1. Общие положения метода

1.2. Сравнение с другими методами расчета электромагнитных возбуждений ядер

в результате их ультрапериферических взаимодействий

1.3. Кинематические ограничения на энергию и импульс эквивалентных фотонов

Глава 2. Рождение адронов фотонами на нуклонах и ядрах

2.1. Рождение мезонов на внутриядерных нуклонах

2.2. Модель внутриядерного каскада

2.3. Аппроксимация полных сечений поглощения фотонов ядрами

2.4. Фоторождение мезонов на ядрах вблизи порога
2.5. Рождение мезонов на ядрах фотонами промежуточных энергий
Глава 3. Фрагментация ядер под действием фотонов
3.1. Формирование возбужденного остаточного ядра
3.2. Распад возбужденных остаточных ядер
3.3. Деление ядер фотонами
3.4. Моделирование фотоделения ядер
3.5. Свойства остаточных ядер в фотопоглощении на 232ТЬ, 238и и 237Кр
3.6. Распад возбужденных компаунд-ядер
3.7. Вероятности деления 237Кр, 233,235,238^ 232Хй и паФЬ
3.8. Сечения фотоделения ядер 237Кр, 233,235,238^ 232и па1р^
3.9. О точности оценки полных сечений фотопоглощения для актинидов
Глава 4. Одиночная электромагнитная диссоциация ядер-снарядов
4.1. Лидирующий порядок одиночной электромагнитной диссоциации ядер
4.2. Процессы электромагнитной диссоциации следующих порядков
4.3. Эмиссия частиц в результате электромагнитных возбуждений ультрареля-тивистских ядер
4.4. Фотонейтронные реакции на ядрах золота и свинца

4.5. Электромагнитная диссоциация ядер с эмиссией нейтронов
4.6. Взаимодействия ядер, приводящие к уменьшению их заряда
4.7. Деление ядер в ультрапериферических взаимодействиях
4.8. Мультифрагментация ядер под действием кулоновских полей
4.9. Электромагнитные процессы, приводящие к увеличению заряда ядра
Глава 5. Образование тяжелых фрагментов в электромагнитной диссоциации и их воздействие на компоненты LHC
5.1. Взаимодействие ускоренных на LHC ядер свинца с веществом
5.2. Взаимодействия встречных пучков ядер на LHC
Глава 6. Взаимная электромагнитная и адронная диссоциация встречных пучков ядер
6.1. Лидирующий порядок взаимной электромагнитной диссоциации

6.2. Взаимная электромагнитная диссоциация следующих порядков
6.3. Фрагментация ядер под действием сильного взаимодействия в периферических столкновениях
6.4. Многократные возбуждения гигантских резонансов в столкновениях ядер
на LHC
Глава 7. Электромагнитная диссоциация ядер и мониторинг светимости RHIC и LHC
7.1. Взаимная электромагнитная диссоциация ядер на коллайдере EHIC
7.2. Взаимная электромагнитная диссоциация ядер на коллайдере LHC
Глава 8. Рождение адронов в 77-взаимодействии
8.1. Рождение одиночного мезона в 77-взаимодействии
8.2. Инклюзивные сечения рождения пионов в 77 процессах
8.3. Сравнение процессов рождения пионов в ультрапериферических и периферических столкновениях ядер
8.4. О выделении процесса 77 по величине поперечного импульса
Заключение
Публикации результатов диссертации
Цитированная литература

Введение
Актуальность диссертационной работы. Возможность обнаружить необычные свойства объектов в экстремальных условиях и новые явления всегда привлекает внимание ученых. С целью изучения поведения ядерной материи в экстремальных условиях был создан ускоритель ядер на встречных пучках сверхвысоких энергий - Коллайдер релятивистских тяжёлых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC)) [1], работающий в Брукхейвенской национальной лаборатории в США. В ходе проведения экспериментов по столкновению ядер на RHIC получен целый ряд важных научных результатов, рассмотренных, в частности, в обзорах [2-4].
На момент написания настоящей диссертационной работы завершено сооружение нового уникального ускорителя - Большого адронного коллайдера (БАК), (Large Hadron Collider (LHC))[5[ в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН), Женева. Этот коллайдер позволяет изучать протон-протонные и ядро-ядерные взаимодействия при рекордных энергиях встречных пучков.
Наибольшие ожидания физиков связаны с изучением центральных или близких к центральным столкновений ядер - событий с большим перекрытием плотностей ядер и поиском в таких событиях сигналов образования кварк-глюонной плазмы. Ускорители RHIC и LHC позволяют достигнуть рекордных плотностей энергии ~ 10 — 100 ГэВ/фм3 в центральных столкновениях ядер и создать условия для предсказываемого теоретиками фазового перехода между адронной материей и кварк-глюонной плазмой [2, 3] - особым состоянием вещества, в котором, как предполагается, существовала наша Вселенная в первые моменты её существования.
Одним из убедительных доказательств обнаружения фазового перехода может стать сравнение разнообразных величин, измеренных в центральных столкновениях, с аналогичными величинами в периферических столкновениях. Это предполагает сортировку событий столкновений по степени “центральности”1 - по прицельному параметру Ь, который в рамках разнообразных теоретических моделей непосредственно связан с характеристиками события. Такие характеристики могут быть измерены в эксперименте в каждом отдельном событии с помощью совместного применения детекторов, определяющих множественность рожденных адронов и нейтронов-спектаторов. Последние испускаются вперед по
1 В англоязычных статьях используется труднопереводимый термин “centrality”.

Е*(СеУ)
Рис 2 3 Энергетическая зависимость сечений каналов уN —> 2лN (сплошные гистограммы) Отдельно показаны вклады уЫ —>■ лД (штриховые гистограммы), 7ЛГ —» (точечные гистограммы), и "нерезонансной"части (штрих-пунктирные гистограммы) Экспериментальные данные сплошные кружки - из работы [46], открытые кружки - из компиляции [36] Рисунок из работы [1а]
уп —> Л Я р

4Х(*0 33)

(СеУ)