Пространственная зависимость структурных функций ядра в столкновениях релятивистских ионов

• Автор: Ходинов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Ядерные эффекты в структурных функциях
1.1. Структурные функции
1.2. Ядерные эффекты в структурных функциях. Экспериментальная ситуация
1.3. Обзор теоретических подходов и моделей ядерных эффектов в структурных функциях
1.3.1. Модели ЕМС-эффекта
1.3.2 Модели экранирования
1.3.3. Краткие выводы по теоретической ситуации
1.4. Пространственная структура экранирования в ядрах
2. Пространственная зависимость партонных струцтурщда функций ядра в столкновениях релятивистских ионов. »л *
2.1 Структурная функция ядра
2.2 Параметризации эффектов ядерного экранировния
2.3. Модель пространственной зависимости структурных функций ядер
3. Начальные условия эволюции партонной системы
3.1. Сечения рождения министруй в столкновениях релятивистских ядер
3.2. Средняя поперечная энергия министруй
3.3. Влияние экранирования на начальные условия эволюции
партонной системы
4. Корреляции меяеду поперечной энергией и прицельным параметром
в событии в столкновениях тяжёлых ионов
4.1. Формирование поперечной энергии в столкновениях ядер
при высоких энергиях
4.2. Распределения по поперечной энергии
в столкновениях ядер на ускорителях RHIC и LHC

5. Рождение пар тяжёлых кварков в столкновениях
релятивистских ионов
5.1 Сечение рождения пар тяжёлых кварков в столкновениях релятивистских ядер
5.2 Сечения рождения пар тяжёлых кварков как функции
прицельного параметра
5.3 Сечения рождения пар очарованных кварков как функции поперечного импульса
6. Сечения рождения J/у/ и Дрелл-Яновских пар в столкновениях тяжёлых релятивистских ионов
6.1 Отношение сечений рождения J/y/ и Дрелл-Яновских пар
в столкновениях ядер свинца при =17.3 ГэВ/нуклон
6.2 Сечение рождения J/у/ и Дрелл-Яновских пар
в столкновениях релятивистских ядер на ускорителях RHIC и LHC
Заключение
Список литературы
Приложения
Таблицы I-XI
Рисунки

Введение
Диссертация посвящена построению модели пространственной зависимости партонных структурных функций ядра и методов её экспериментальной проверки. Для количественной оценки влияния пространственной зависимости на результаты текущих и будущих экспериментов, предлагается расчёт сечений рождения министруй, тяжёлых пар кварков, J/у/ мезонов и дилептонов в столкновениях тяжёлых релятивистских ядер с учётом различных параметризаций ядерных эффектов в структурных функциях.
Актуальность проблемы
Изучение зависимости структурных функций ядра от прицельного параметра в столкновениях тяжёлых ионов приобретает первостепенное значение в связи с будущими экспериментами по столкновению ядер золота при энергии в системе центра масс s]sNN = 200 Г эВ/нуклон на ускорителе релятивистских тяжёлых ионов RHIC в
Брукхейвенской Национальной лаборатории (БНЛ,США) и свинца при фт
ТэВ/нуклон на большом адронном ускорителе LHC в ЦЕРН (Швейцария).
Программной задачей этих экспериментов будет поиск сигналов образования нового состояния вещества - кварк-глюонной плазмы (КГП). Такое состояние сверхплотной ядерной материи предсказано более 20 лет назад, и с тех пор предпринимаются значительные теоретические и экспериментальные попытки по поиску признаков КГП. На этом пути следует отметить возможные эффекты усиления странности, подавление выхода JI у/ относительно Дрелл-Яновских пар, аномалии в спектрах «мягких» дилептонов. Как предсказывается, формирование КГП должно происходить в центральных, с прицельным параметром близким к нулю, столкновениях тяжёлых ядер при высокой (выше критической) плотности энергии. Фоном для этих сигналов должны послужить периферические столкновения ядер.
В столкновениях релятивистских ядер, сечения рождения на нуклон тяжёлых кварков, J / у/ и Дрелл-Яновских пар будут подавлены по сравнению с pp-столкновениями из-за ядерных эффектов, модифицирующих структурные функции партонов в ядрах по отношению к свободным нуклонам. В литературе это явление называется ядерным

Подобный подход предложен и в работе Франкфурта и Стрикмана [105]. В их модели в лабораторной системе взаимодействие виртуального фотона с ядром происходит в две стадии: виртуальный фотон диссоциирует в ад пару, и по мере приближения к ядру эта виртуальная система взаимодействует с нуклонами, увеличивая общее количество конечных адронных состояний. Поперечное сечение взаимодействия ад пары пропорционально квадрату её поперечного размера ~11к, где кт- относительный поперечный момент пары. Таким образом, пары с малым поперечным моментом, сравнимым с размером адрона, взаимодействуют с нуклонами как адроны. И наоборот, пары с большими кт имеют поперечный размер, намного меньший размера адрона. Сечение взаимодействия таких пар с ядром просто пропорционально числу нуклонов. Пары с малыми и большими кт часто называют соответственно «асимметричными» и «симметричными». Такое название связано с тем, что, когда один из кварков пары переносит почти весь момент фотона, то импульс кт мал и, наоборот, кт максимален в парах, где каждый кварк переносит равную с другим долю первоначального момента фотона. Увеличение прозрачности ядерной материи при уменьшении поперечного размера пар ад называют «цветовой про-
зрачностью».
Эффекты экранирования «морских» и валентных кварков учитываются по-разному. В области х < хА = 11(2МКЛ) выражение (1.24) переписывается в виде:
Первое слагаемое в выражение (1.28) учитывает вклад пар с малым кт, которые ведут себя как векторные мезоны массы Му . Второе слагаемое представляет собой вклад пар с большими кт, взаимодействующих с нуклонами как точечные частицы. М0 >тр — характерный масштаб и кТ0 -типичный поперечный импульса мягких адронных процессов. Главное отличие от (1.24) заключается в наличии фактора 3к0/Му, пропорционального
фазовому объему, занимаемому парами с «большими» поперечными размерами. Параметр Я» 0.2-0.3 выделяется из экспериментальных данных. Область, где экранирование насыщается, сдвигается в сторону меньших х с увеличением А примерно как ~ А'
Экранирование «валентных» распределений Vл оценивалось путем вычисления разницы ст№+А -&]У_А в0 взаимодействии «мягкой» адронной компоненты виртуальных бозонов IV' и кГ. Как показали расчёты, при совсем малых х «хА и (У ~1 ГэВ2 распределения валентных кварков подавлены на 40% для Л&60 и 50% для А«200. Для исследования