Λ- и Ξ-гипероны в ядрах и гиперядерные взаимодействия

• Автор: Ланской, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. СПЕКТРЫ Л-ГИПЕРЯДЕР И Л-НУКЛОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
1.1. О состоянии экспериментальных исследований спектроскопии А-гиперядер
1.2. Микроскопические расчеты спектров одночастичных состояний гиперонов в А-гиперядрах
1.3. Спектры А-гиперядер в хартри-фоковском подходе со скирмовскими потенциалами
1.4. Характеристики А-гиперядер и А-гиперона в ядерной материи
1.5. Выводы. Сравнение с результатами других авторов
2. АЛ- И ЕА-ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ГИПЕРЯДРАХ СО
СТРАННОСТЬЮ
2.1. Экспериментальные и теоретические исследования ЛЛ-гиперядер
2.2. Хартри-фоковский подход для ЛЛ-гиперядер
2.3. Выбор параметров ЛА-взаимодействия
2.4. Поляризация остова и энергия связи ЛЛ-гиперядра
2.5. Энергии связи АЛ-гиперядер с различными скирмовскими барионными потенциалами
2.6. Результаты расчетов с ЛЛ-потенциалами конечного радиуса, зависящими от плотности
2.7. Е-гиперядра и ЕА-взаимодействие

3. ГИПЕРЯДЕРНЫЕ СИСТЕМЫ С БОЛЬШОЙ СТРАННОСТЬЮ
3.1. Гиперядра с большой странностью: состояние проблемы
3.2. Гиперядерная материя
3.3. Выбор динамической модели
3.4. Область связанных состояний
3.5. Многочастичная конверсия Н-гиперонов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА *

ВВЕДЕНИЕ
Проблема изучения гиперонных взаимодействий при низких энергиях лежит на стыке ядерной физики и физики элементарных частиц. Общепринятая физическая картина основана на существовании шести кварков, взаимодействия которых в той или иной мере подчинены унитарной симметрии. Однако объем экспериментальной и теоретической информации о барионных взаимодействиях резко асимметричен. Естественным образом наиболее изучены нуклонные взаимодействия. Детальное исследование взаимодействий барионов, содержащих тяжелые (с, Ь, £) кварки, чрезвычайно затруднено экспериментально и, видимо, в ближайшее время не станет актуальной задачей. В то же время взаимодействие странных барионов с нуклонами и ядрами гораздо более доступно экспериментальному исследованию и поэтому может служить построению общей картины барионных взаимодействий.
Два основных источника данных о гиперон-нуклонном взаимодействии — рассеяние гиперонов и свойства гиперядер. Возможности экспериментов по гиперон-нуклонному (и в перспективе гиперон-ядерному) рассеянию при низких энергиях ограничены малым временем жизни гиперонов и, соответственно, трудностью получения вторичных гиперонных пучков или наблюдения их взаимодействия иным образом с высокой статистикой. В то же время образование гиперядер возможно на мезонных пучках, мощность которых значительно выше. Так, общее количество событий Е+р-, Е“р- и Ар-взаимодействий, наблюдавшихся в недавнем эксперименте КЕК (Япония) [1], исчисляется лишь сотнями. В то же время типичные скорости наблюдения Л-гиперядер в выполненных недавно и находящихся в настоящее время в стадиях подготовки и выполнения экспериментах в КЕК, Брук-хейвенской Национальной лаборатории (ВШ, США), на установке ИКиБА на 0-фабрике БАФИЕ (Италия) и Джефферсоновской лабо-

возможных энергий пиона достаточно узок, чтобы идентифицировать гиперядро. Ожидается [100] наблюдение нескольких легких ЙлН и ддНе) ЛЛ-гиперядер. В другом эксперименте BNL [101] предполагается идентификация ЛЛ-гиперядер по монохроматическим нейтронам, соответствующим определенному бинарному каналу образования, например, Е~ + 12С —У дВ + п. В принципе в такой методике, также как и в прямой реакции образования (К~,К+), возможно наблюдение не только основных, но и возбужденных состояний ЛЛ-гиперядер. Таким образом, можно рассчитывать на заметное увеличение объема информации о ЛЛ-гиперядрах в ближайшие годы.
Несмотря на скудость экспериментальной информации, теоретические работы по ЛЛ-гиперядрам исчисляются многими десятками, что связано, видимо, с тем, что вопрос о ЛЛ-взаимодействии является крайне интригующим. Мы не дадим здесь сколько-нибудь полного обзора теоретических работ, а отметим лишь наиболее существенные для нас моменты.
Большинство теоретических работ посвящено гиперядрам, обнаруженным экспериментально. В основном используются различные подходы теории малочастичных систем, в простейшем случае выполняются трехтельные расчеты Л + Л+ Z-системы с неполяризованным остовом. При этом входной информацией являются Л-ядерный потенциал (он обычно подгоняется под экспериментальное значение В а) и ЛЛ-потенциал, поэтому, если первый известен, то можно получить некоторую информацию о втором.
Такой подход был впервые последовательно реализован в работе [102]. На первый взгляд, известные к тому времени два значения АВаа
(2.2) и (2.3) позволяли определить два параметра ЛЛ-потенциала (например, глубину и радиус). Однако оказалось, что величины (2.2) и
(2.3) нелегко согласовать друг с другом. При разумных значениях параметров расчеты предсказывают рост ДВдд от ддНе до ддВе на 1-2 МэВ. Еще на раннем этапе теории ЛЛ-гиперядер быдо выполнено много расчетов с различными параметризациями Л-ядерного и ЛЛ-потенциалов (например, [103, 104, 105, 106, 107, 108]). Однако данная проблема не получила убедительного решения до сих пор, хотя в ряде более поздних работ [109, 110, 111] показано, что разность АПдд(ддВе)-АВдд(ддНе) весьма чувствительна к выбору Л-ядерного взаимодействия. Возможно, что на пределе экспериментальных по-