Файл: Григоров, Н. Л.pdf

(существенно меньшему, чем 10) передается большая часть энер­ гии первичной частицы. Т. е. в таком процессе энергия регистри­ руемого наиболее энергичного у-кванта должна быть меньше энер­ гии первичной частицы всего в несколько раз. Из вероятности та­ кого процесса, равной — 10% по оценкам, сделанным в работе [85], с учетом круто падающего спектра адронов следует, что та­ кой процесс должен давать значительный вклад в поток генерируе­ мых (и наблюдаемых) у-квантов и пионов.

В более позднее время появились оценки «эффективной» энер­ гии пионов, генерируемых адронами. Так, согласно работе 10. А. Смородина и др. [71] в среднем, в расчете на одно взаимодействие, генерируется один л°-мезон с энергией, составляющей 14% от энергии первичного нуклона (эта цифра требует введения поправ­ ки; см. § 5 данной главы).

При наличии распределения в энергиях генерируемых вторич­ ных частиц понятие средней или «эффективной» энергии не отра­ жает истинной физической картины процесса.

Вопрос о вкладе частиц различных энергий в генерацию пионов данной энергии Ек не мог быть решен однозначно, пока не появи­ лась возможность измерять одновременно энергию рожденных во взаимодействии у-квантов и эпергию первичной частицы Е0. Поль­ зуясь данными, приведенными в табл. I (см. Приложение), можно дать ответ на поставленный выше вопрос. Для этого из указанной таблицы выберем случаи, когда генерируется хотя бы один у-квант с Еу !> 101 2 эв. В результате мы получим табл. 5.6, в ко­ торой для каждого взаимодействия (нумерация событий соответ­ ствует нумерации таблицы 5.3) выписаны: энергия самого энергич­

Любопытно отметить, что для ливней с « у = 2 усредненное по всем событиям отношение

т. е. экспериментальное значение этого отношения согласуется с ожидаемым, если оба •у-кванта принадлежат одному я°-мезону, рожденному в мишени. О том же свидетельствуют и значения пер­ пендикулярных импульсов обоих у-квантов, определенных отно­ сительно их общего «центра тяжести» (см. табл. I Приложения).

Если определить среднее значение </>j_Y> для ливней с n Y = 2, то окажется, что экспериментальное значение

Иными словами, экспериментальные параметры у-квантов в собы­ тиях с пг — 2 находятся в согласии с предположением о проис­ хождении обоих у-квантов от распада одного я°-мезоиа.

Как видно из табл. 5.6, ответ на поставленный выше вопрос

я°-мезоиа. Причем я°-мезоны данной энергии Епо в подавляющей

быть близко к 0,2 (так как коэффициент неупругости равен 0,5— 0,6), следует, что я°-мезоны высокой энергии рождаются в срав-

В случае, когда значения функции / (Кпо) уменьшаются с увели­ чением Кпо, например, как это показано на рис. 4.15, с точностью

За 1111 часов работы установки «А» было найдено два взаимо­ действия в графитовой мишени с 2 £ Y ] > 101 2 эв (события 1 и 7). Поскольку вероятность нахождения ливней в фотоэмульсиях в этой установке составляла х 5 0 % , истинное число таких взаимо­ действий равно 4,0 ± 2,8. Геометрический фактор установки ра­ вен 3 мастер. Отсюда частота каскадов

п А ( > 101 2 ; 0 , 5 < К* < 1) = (1,2 ± 0,8)»10-з м-2часг*стергК

Во время работы установки «Б» за 583 часа по показаниям камер в пластинках было обнаружено пять событий с 2 i ? v

>101 2 эв (события 8, 9, 10, 12 и 13). Для определения частоты со­

бытий были использованы только случаи с щ 2 (это события 8, 9 и 13). В двух других наблюдалось только по одному у-кваиту и в принципе не исключено, что эти взаимодействия произошли в

которые накладывались при регистрации ядерных взаимодействий фотоэмульсиями. При этих исследованиях требовалось, чтобы адроны не шли в группах, а электронно-фотонная компонента воз­ душного сопровождения создавала суммарную по верхнему ряду камер ионизацию не более 2 - Ю 3 частиц. Интегральный энергети­ ческий спектр таких частиц приведен на рис. 4.14, откуда следует,

с нуклонами. Поэтому из проведенного анализа следует, что при взаимодействиях высокоэиергичных нуклонов (Е0 !> 101 2 эв) с легкими ядрами в 5—10% взаимодействий все я°-мезоны получают более половины энергии налетающего нуклона. В гл. V I I будет показано, что, несмотря на относительно малую вероятность та­ ких взаимодействий, они являются основным источником jt"-ме­ зонов (и, по-видимому, я^-мезонов) высокой энергии в космиче­ ских лучах.

Для того чтобы выяснить некоторые черты процесса, в кото­ ром рождаются высокоэнергичные л.°-мезоны (Ел« ^ 101 2 эв),

был проведен детальный анализ угловых и энергетических распре­ делений у-квантов, рождающихся в таких взаимодействиях.

Во-первых, было построено угловое распределение рождаю­ щихся у-кваптов в системе центра инерции двух сталкивающихся нуклонов (С-система). Пересчет углов и энергий для отдельных у-квантов из лабораторной системы в С-систему можно провести для каждого из зарегистрированных случаев, так как известна энергия первичной частицы. Пересчет в С-систему был проведен только для событий с п у > 2 (семь событий) по обычным формулам преобразования углов и энергии. Лоренц-фактор С-системы у с оп­ ределялся в предположении, что первичная частица взаимодейст­ вует с отдельным нуклоном ядра углерода.

таблицы видно, что для шести первых ливней среднее значение

у-квантов, резко коллимированиых вперед. Ливень с малым ко­ эффициентом неупругости имеет более широкое угловое распреде­

Чтобы выяснить, в какой мере наблюдаемые события соответ­ ствуют модели изотропного распада в собственной системе коор­ динат, для каждого ливня была определена iS-система (в ^-систе­ ме сумма продольных импульсов всех у-квантов равна нулю).