Файл: Григоров, Н. Л.pdf

где т — полное число у-квантов, зарегистрированных во всех событиях. При у я ; 3 эта величина оказалась равной 0,069 + 0,011. Средняя множественность у-квантов в отобранных событиях < ?гт> =

я°-мезонов в таких процессах, усредненная по всем взаимодейст­ виям, равна

а0 = W-(0,44 + 0,11) = 0,035 ± 0,015.

Процесс взаимодействий с большой передачей энергии л°- мезонам обеспечивает 0,035/0,042^85% всех генерируемых у- квантов высокой энергии. Вместе с процессом пионизации они дают

а0 = (0,035 ± 0,015) + 0,01 = 0,045 ± 0,015,

т. е. такое значение, какое было получено из наблюдаемого на раз­ ных высотах потока у-квантов (а0 = 0,042 + 0,003).

Таким образом, взаимодействия с Кпо > 0,5, характеризующи­ еся передачей одному я°-мезону в среднем около 40% энергии пер­ вичного нуклона и происходящие с вероятностью всего ^ 10%, вместе с процессом пионизации полностью исчерпывают основные механизмы генерации у-квантов (т. е. л°-мезонов) высокой энер­ гии. При этом первый процесс является абсолютно доминирую­ щим по вкладу в интенсивность генерируемых л°-мезонов.

Если наряду с рассмотренными взаимодействиями существуют взаимодействия с большой передачей энергии заряженным пионам и такие взаимодействия происходят вдвое чаще, то для них

а, = 2W-(0,44 ± 0,11) = 0,07 + 0,03.

Так как вклад пионизации в генерацию заряженных пионов со­ ставляет 0,016, то полная интенсивность генерации заряженных пионов в обоих процессах 0,09 ± 0,03. Из сравнения потока мюонов и потока нуклонов на границе атмосферы было получено, что ах = 0,095 + 0,010. Таким образом, процесс с большими поте­ рями энергии, когда одному яі-мезону передается в среднем около 40% энергии первичной частицы, вместе с пионизацией полностью обеспечивает наблюдаемую интенсивность пионов и, следователь­ но, мюонов высокой энергии (102 —103 Гэв).

По физической природе весьма близкими к процессу генера­ ции у-квантов являются ионизационные толчки, регистрируемые под тонкими фильтрами, и электромагнитные каскады, наблюдае­ мые в эмульсионных камерах. При изучении ионизационных толч-

ков и электромагнитных каскадов обычно эксперимент ставится так, что регистрируется фиксированная величина энергии 2Еп<>, передаваемой при взаимодействии я°-мезонам.

Если спектр адронов имеет вид F (Е) dE = BE''' dE, а вероят­ ность передачи в фильтрах установки всем я°-мезонам доли энер­

где у — вероятность взаимодействия адронов в установке.

Если слой вещества х0, в котором происходит передача энергии от первичного адрона я°-мезонам, соизмерим с пробегом для взаи­ модействия Яв з , то ( е ^ Ь > (Кіо1}, где Кл* — доля энергии, пе­ редаваемой я°-мезонам в одном взаимодействии адрона. Различие между єя о и Кло связано со вторичными взаимодействиями в тол­ стом слое вещества.

Если регистрируются толчки (каскады), возникающие в резуль­ тате взаимодействий адронов в тонком фильтре, так что вторичны­ ми взаимодействиями можно пренебречь, то ея3 = Кп° и

?гк (Е) dE = v < A V > F (Е) dE.

0,02. Таким образом, в результате взаимодействий с большой передачей энергии я°-мезонам генерируется около 70% всех реги­ стрируемых толчков (под тонкой мишенью).

Обратимся к экспериментальным данным. Долю толчков, воз­ никающих в результате взаимодействий с К„° !> 0,5, можно опре­ делить из результатов, полученных методом контролируемых фото­ эмульсий (см. гл. V ) . В этом эксперименте мишень была достаточ­ но тонка ( ^ 0,25 Яв з ), а отбор событийвелся по величине иониза­ ционного толчка (по энергии электромагнитного каскада). Доми­

5.3 и 5.9. Из 38 взаимодействий в тонкой мишени, отобранных по критерию, чтобы 22?„о ;> Enov, т. е. по величине электромагнитно­ го каскада, созданного всеми рожденными я°-мезонами, в 31 слу­

дит к возникновению в глубине атмосферы молодых атмосферных