ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В табл. 5.7 приведены значения лореиц-факторов ^-системы отно­ сительно лабораторной (ys ) и относительно системы центра инер­ ции сталкиваіощихся_частиц (у). Для шести случаев с Кл„ !>

>0,5 <ys > та 3-Ю3 ; <у> = 26 ± 4. Средняя энергия у-квантов в

^-системе

 

=

2,1-108 эв.

 

 

 

 

 

 

 

Суммарное по всем семи

ливням угловое распределение у-кван-

тов в ^-системе

приведено

на рис. 5.6. Как видно из

рисунка,

AN/Am%85

 

 

 

в

пределах экспериментальных оши­

 

 

 

бок угловое распределение

у-квантов

20 г

 

 

 

 

 

 

 

 

не противоречит

предположению

об

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

их изотропном разлете

в

б'-системе.

 

 

 

 

 

 

Энергетическое

распределение

1

 

 

 

 

у-квантов в ^-системе для шести слу­

10

 

 

 

 

чаев

с

Кло ^> 0,5

представлено

на

 

 

 

 

рис.

5.7

(гистограмма).

Сплошной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кривой показано энергетическое

рас­

 

 

 

 

 

пределение у-кваитов,

рассчитанное

 

 

 

 

 

в предположении, что они образуют­

О

 

 

 

 

ся

от

распада л0 -мезопов,

имеющих

 

 

 

 

в

.S-системе распределение такое же,

-0,5

О

 

0,5

I

 

 

 

 

 

какое было получено

для

заряжен­

Рис. 5.6. Угловое распределе­

ных частиц в работе [4]:

 

 

ние у-квантов в iS-спстеме

по

 

 

 

 

p^dp

 

 

всем взаимодействиям. По оси

 

N

(p)dp^

 

 

 

 

 

 

 

ординат —

число

у-квантов

в

 

 

 

е х р ( У р »

+ 1 ) - 1

 

интервале

Д cos 9 6

= 0,5.

 

где р

выражено

в единицах

 

Характерной

 

 

 

тпс.

особенностью

^-системы, в которой угловое

рас­

пределение у-квантов соответствует их примерно изотропному разлету, является то, что она очень быстро движется в С-системе. Лоренц-фактор ^-системы относительно центра масс сталкиваю­ щихся частиц равен у = 26 ± 4. В то же время Л-системы для за­ ряженных пионов, определенные в работе [4], движутся относи­

тельно С-системы очень медленно, с лореиц-фактором

у =

1,1—1,2

(при энергии первичных частиц Е0 —2-Ю11

эв).

Это

обстоя­

тельство указывает на существенное отличие обнаруженных отно­

сительно редких процессов

(W—0,1)

генерации высокоэнергич­

ных у-квантов (я°-мезонов)

от обычных, «стандартных» процес­

сов ядерных взаимодействий, которые регистрировались в работе [4] и в дальнейшем наблюдались в большом числе других экспе­ риментов [108, 29].

Приведенный выше результат (большая скорость ^-системы в системе центра инерции) был получен впервые авторами в 1964 г. [109]. Позже японские физики [67], анализируя суммарное угло­ вое и энергетическое распределение у-квантов, генерированных в зарегистрированных случаях взаимодействий в мишени из угле­ рода с £ЕУ та 101 2 — 101 3 эв и взаимодействий в воздухе вплоть до 2,Еута 10й эв, пришли к аналогичному выводу. Кроме того, они


оцепили массу ^-системы, которая распадается на я°-мезоны, и по­

лучили Мп„ =

1,0 ± 0 , 2

Гэв.

В последнее

время

аналогичный анализ экспериментальных

данных был проведен 10. А. Смородиным и др. [111]. В этой рабо­ те также получено, что, если формально определить массу б'-сис- темы, изотропно распадающейся на л°-мезоны, то Мпо ~ 1 Гэв. Смородин отождествляет эту ^-систему с тяжелой изобарой. В предположении, что при ее распаде образуется вдвое больше за­ ряженных пионов и нуклон, изобаре приписывается масса ^ 4 Гэв.

20 Г

Рис. 5.7. Гистограмма — энергетический спектр у-квантов в 5-системе во взаимодействиях с > 0,5. Кривая — расчет (см. текст) .

Формальную процедуру определения массы 6"-системы можно провести и для случаев, зарегистрированных методом контроли­ руемых фотоэмульсий. Если считать, что ^-система существует реально и зарегистрированные у-кванты возникают при ее распаде, можно оценить ее минимальную массу iWmin (в работах [67, 111] эта величина обозначалась М„о). Для этого нужно считать, что при ее распаде не образуется других частиц, кроме нейтральных

пионов. Тогда

Mmin =

2>Ey/ys. Значения

М д ш приведены

в

табл. 5.7. Для

шести случаев с Кпо ^> 0,5

 

 

 

 

<Ms m i n> -

<ЛГ„.> = 1,6 +

0,3

Гэв.

 

 

Это значение

близко к

тому,

которое

получено в

работах [67,

111].

 

 

 

 

 

 

 

Знание энергии первичной

частицы

позволяет

определить

в

каждом случае максимально возможную массу ^-системы. Такая оценка получается, если считать, что ^-система получает всю энер­

гию первичной частицы. При этом

MsmSLX =

E0/ys. В таком случае

при распаде ^-системы могут, в

принципе,

кроме нейтральных



пионов рождаться и другие частицы. Значения Мтаъ приведены в таблице. Среднее значение

<Л/тах> = 2 , 4 ± 0 , 3 Гэв.

Рассмотренные экспериментальные данные дают принципиаль­ ную возможность вылепить, можно ли б'-систему отождествлять с изобарой. Если тяжелая изобара существует реально, то в резуль­ тате ее распада должен появляться нуклон. При этом необходимо,

ЧТОбы В Ы П О Л Н Я Л О С Ь уСЛОВИе Д М 3 = Мщах Mmln > Л/N, где M JV ~ т 1 Гэв — масса нуклона. Как видно из табл. 5.7, где приведены значения AMS, это неравенство выполняется только в двух случаях из шести (в среднем по шести случаям <AJV/S> = 0,8 ± 0,2 Гэв). Из этого экспериментального факта следует, что генерация высокоэнергпчных у-квантов в ядерных взаимодействиях, как правило, идет не через образование тяжелых изобар. Это утверждение спра­ ведливо, если формально определенная S-система (система, в ко­ торой сумма продольных импульсов л°-мезонов равна нулю) соответствует изобаре, изотропно распадающейся в собственной

системе

координат.

 

 

 

§ 5.

Сравнение

характеристик

наблюдаемых

взаимодействий

с результатами

других

работ

Работы методом

контролируемых фотоэмульсий

проводились

на установках «А» и «Б» также сотрудниками Ереванского физиче­ ского института [33] и Краковского института ядерных исследо­ ваний [112]. Эти измерения проводились в основном при помощи методики, описанной выше, и примерно по одной и той же прог­ рамме. Поэтому для этих работ можно провести полное сравнение всех характеристик зарегистрированных событий.

В работе [112] опубликовано 18 событий с известной первич­ ной энергией, зарегистрированных установкой «А» и обработан­ ных в Кракове и Москве. Пять событий были обработаны в Москве. Четыре из них включены в табл. I Приложения и обсуждались при предыдущем анализе (события № 1 , 2 , 4, 6). Диапазон энергии первичных адронов, энергии, переданной у-квантам, и среднее зна­ чение величины 'я о> для 13 событий, обработанных в Кракове, представлены в табл. 5.8. Более половины из этих 13 ливней — ре­ зультат взаимодействия в свинцовых фильтрах.

В работе [33] опубликованы характеристики 11 ливней, заре­ гистрированных в установке «Б» и обработанных в Ереване. Одно из них обработано также и в Москве и приведено в табл. I Прило­ жения (событие № 15). Характеристики остальных 10 событий, об­ работанных в Ереване, приведены в табл. 5.8. В работе [33] стро­ гий отбор взаимодействий в графите не проводился. Поэтому среди 10 событий, по-видимому, есть взаимодействия в свинцовых фильт­ рах и не исключена возможность примеси ливней, приходящих из воздуха.


 

 

 

 

 

 

Таблица 5.8

 

 

Краковская

Ереванская

Московская

Всего

 

 

группа

 

группа

группа

 

Т іш

установки

«А»

 

«Б»

« А » , «Б »

 

 

Число событий

13

 

10

15

 

38

Е0,

Ю 1 2 эв

3 , 1 - 1 2

1,8 — 10,1

1 , 3 - 1 5 , 1

1 , 3 - 1 5

у,

1 0 " аз

2 , 0 - 6 , 5

1 , 7 - 7 , 5

0 , 8 - 6 , 7

0 , 8 - 7 , 5

по>

0,61 + 0,05

0 , 6 9 + 0 , 0 7

0 , 6 3 + 0 , 0 5

0 , 6 4 ± 0 , 0 3

Прнмёчапие

Имеется при­

Есть примесь

События

из

 

 

 

месь взаимодей­ событий из воз ­

графита (стро­

 

 

 

ствий в верхпем духа

п свинца

гий отбор)

 

 

 

 

свинцовом

 

 

 

 

 

 

 

фильтре

 

 

 

 

 

 

В табл. 5.8

приведены также

данные,

обсуждавшиеся

выше в

настоящей главе.

 

 

 

 

 

 

Из сравнения результатов, приведенных в этой таблице, вид­

но, что во всех трех работах

зарегистрированы события,

относя­

щиеся к одному итому же энергетическому интервалу. Во всех трех работах средние величины <і£яо> для наблюдаемых событий имеют

близкие значения. Значения Е0,

ИЕУ

и К*° для каждого из ливней,

обработанных

в

Кракове и Ереване, приведены

в табл.

5.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.9

 

 

Ео.

S E Y ,

 

 

 

 

 

 

 

случая

10" 90

10і* ЭЙ

 

 

случая

10 иэз

10u зо

 

 

1

9 , 1

3,6

0,4

 

1

1,8

1,4

0,78

 

2

12,0

5,8

0,5

 

2

6,3

3,9

0,61

•я

3

8,6

2,6

0,3

я

3

3,6

3,5

0,97

и

4

6,2

2,5

0,4

4

2,6

2, 3

0,88

и

а

 

5

8,0

4,8

0,6

в

5

4,7

2,5

0,53

«

и

6

5,4

3,8

0,7

6

1 0 , 1

7,5

0,74

о

7

3,1

2,2

0,7

«

7

8,4

3,3

0,40

оа

8

3,4

2,4

0,7

о

8

1,9

1,8

0,95

га

9

3,3

2,0

0.6

га

9

8,2

4 , 1

0,5

R

 

10

3,9

2,7

0,7

и>

10

4 , 1

2,5

0,53

 

Р.

 

11

6,5

5,2

0,8

Н

 

 

 

 

 

12

6,2

5,0

0,8

 

 

 

 

 

 

13

3,6

3,2

0,9

 

 

 

 

 

Всего в установках «А» и «Б» зарегистрировано 38 событий, большая часть из которых — это взаимодействия частиц с Е0 > 2>101 2 эв в графитовой мишени. Среднее значение величины