Файл: Азимов С.А. Неупругие соударения частиц большой энергии с нуклонами и ядрами.pdf

Для величины , усредненной по УѴливням с любыми, не обязательно одинаковыми ns , справедливы следующие равенства:

рассматриваемых ливней.

В [1] было показано, что закон сохранения импульса, нару­

а для несимметричного распределения — v(ß2) = 0 ,

78

§ 4. Обзор экспериментальных работ

Рассмотрим экспериментальные данные, полученные при помощи ускорителей. В [87] исследовались распределения парных азимутальных углов г.. между вторичными частицами, образо­

Экспериментальное распределение углов ву оказалось в хорошем

согласии с изотропным распределением.

В [89] анализировались протон-нуклонные и протон-ядерные взаимодействия при энергии 24 Гэв. Приведем результаты иссле­

дования азимутальных корреляций при помощи критерия рА:

Р-ядерные взаимодейст­ вия,

Как видно из этих данных, величина ß2 лежит внутри довери­ тельного интервала, что свидетельствует об отсутствии ази­ мутальной анизотропии при £0 = 24 Гэв. Отрицательное значение Рі указывает на влияние закона сохранения импульса, приводя­ щего к уменьшению величины ßi и практически не влияющего на ß2 (при наличии корреляции асимметричного типа величина ßi принимала бы положительные значения).

До настоящего времени основной статистический материал в космических лучах был получен при помощи эмульсий в области энергий £'о<1011 эв, причем первичная энергия определялась из углового распределения ливневых частиц по формуле Кастаньолн. Поэтому на результатах измерений могли сказываться такие ме­ тодические факторы, как систематическая переоценка энергии и связанная с этим выборка определенного класса событий, при­ месь соударений с тяжелыми ядрами эмульсии и т. д.

В работе [1] было проанализировано 85 ливней, образованных в фотоэмульсии частицами космических лучей с энергией в нес­ колько десятков гигаэлектронвольт, удовлетворяющих критерию

79

Значение J ßft|lAV дает отличие величины ß^ от ее математи­

ческого ожидания в единицах стандартного отклонения, характе­ ризуя статистическую обеспеченность эффекта. Эти данные также указывают на отсутствие азимутальных корреляций в угловом распределении вторичных частиц.

Интересные сведения о механизме внутриядерных соударении ■можно получить при изучении азимутальных корреляции углов вылета вторичных частиц, образованных в случае столкновений адронов с тяжелыми ядрами. В работе [II] с помощью критериев ßi и ß2 анализировались ливни, генерированные во взаимодейст­ виях космических лучей с тяжелыми ядрами эмульсин. Средняя энергия ливней составляла ~50 Гэв. Результаты измерений при­ ведены ниже:

Полученное значение ßi свидетельствует о наличии четких ази­ мутальных корреляций в угловом распределении вторичных час­ тиц, не объяснимых влиянием закона сохранения импульса. По­

скольку величина ßi положительна и выходит за пределы довери­ тельного интервала (статистическая обеспеченность эффекта со­

ставляет 4,2 стандартных отклонений), а ß2 близка к нулю, то можно сделать вывод о том, что в данном случае имеют место ази­ мутальные корреляции асимметричного типа.

Авторами [11] было показано, что азимутальный эффект на­ блюдается для частиц широкого конуса (ливневых и серых сле­ дов), а для быстрых частиц узкого конуса эффект отсутствует. Причиной такого эффекта, по-видимому, является развитие вну­ триядерного каскадного процесса при так называемых нецентраль­ ных соударениях с тяжелыми ядрами, при которых центр ядра не лежит на продолжении траектории первичной частицы.

А. П. Мишаковой и Б. А. Никольским [70] при исследовании азимутальных корреляций в ливнях, образованных в эмульсии частицами космических луней, была применена методика анализа

ления ливневых частиц изотропны для ливней, вызванных первич­ ными частицами, и анизотропны для ливней, вызванных вторич­ ными частицами, большинство из которых должны составлять за­ ряженные пионы. Причем азимутальные корреляции обнаружены для 38 вторичных ливней с энергией 10м—ІО12 эв, тогда как для ливней с энергиями £,0<10и эв и Тці^ІО12 эв азимутальных эффек­ тов не обнаружено. Экспериментальное значение величины R, тш-

80

лученное по 38 ливням с энергией 10м —10'- эв, оказалось равным

0,105 + 0.024.

Однако, на наш взгляд, существование азимутального эффек­ та по этим данным нельзя считать окончательно доказанным по ряду методических причин. Методика определения энергии лнвнегенерирующих частиц по формуле Кастаньоли может приводить к выборке некоторого класса ливней с узким угловым распределе­ нием.

В [72] В. С. Мурзиным было показано, что ошибки в методике определения Е0 по угловому распределению ливневых частиц в со­ четании с падающим энергетическим спектром приводят к суще­ ственным искажениям многих характеристик взаимодействия. Со­ гласно данным [70], азимутальный эффект обнаруживается глав­

чем ливни с малой множественностью. В ливнях, отбираемых по критерию Я/,^5 и ns^ 13, содержится значительная примесь со­ бытий, вызванных пион-ядерными соударениями, поскольку сред­

Таким образом, при рассмотрении экспериментальных резуль­ татов можно сделать вывод о том, что во взаимодействиях адро­

до сих пор открытым, поскольку для окончательного его решения необходимо было исследовать угловое распределение ливней, ге­ нерированных в нуклон-нуклонных и пион-нуклонных соударени­ ях с надежно измеренными энергиями.

§ 5. Результаты измерений

Первоначально нами были проанализированы экспери­ ментальные данные, полученные группой ФИАН СССР и опубли­ кованные в [46]. Всего было отобрано 59 ливней с энергией выше 60 Гэв, для которых приводятся азимутальные углы вылета вто­ ричных частиц. Поскольку в [46] мишенью служило очень легкое вещество LiH, то большинство из указанных ливней было образо­ вано во взаимодействиях с отдельными нуклонами. Из общего числа частиц ns в каждом ливне была исключена энергетически выделенная частица и протон отдачи. При этом для усредненной по

Рг= + 0,40, что свидетельствует о наличии азимутальной анизотро­ пии в .угловом распределении ливневых частиц. Статистическая