ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
что экспериментальные данные
не противоречат |
существенно |
||
модели СКР |
с |
ns~E0l,i |
при |
Л = 1. |
|
|
|
Хорошего |
согласия |
по аб |
|
солютному значению |
можно |
добиться, введя сложный хими ческий состав первичного излу чения. С другой стороны, мо_-
дели типа HL и с учетом NN пар, типа HLN и QLN, а так же модель с большой множест венностью {278] НММ противо речат эксперименту по абсо лютному значению при А = 1 и тем более при сложном хи мическом составе. Для моде-
£ |
1 |
1 |
1 |
1 |
i _ |
5 |
б |
7 |
в |
9 |
ю |
|
|
|
|
|
Рис. 74. Экспериментальные данные о зависимости среднего числа
мюонов а — с пороговой энергией более |
1 Гэв |
от числа |
электронов |
||||||||||
и сравнение их |
с |
расчетами |
(267], |
[272]; б |
— |
с |
энергией |
более |
2 Гэв |
||||
( + ) и |
мюонов |
с |
энергией |
более |
10 |
Гэв |
( # . |
X , |
А) |
от |
числа |
элек |
|
тронов |
и их сравнение с расчетами |
[278] |
по |
СКР |
и |
НММ моделям |
197
Рис. 75. а — Зависимость потока энергии я.-а. компоненты ш. а. л. от
числа частиц Ne. |
Эксперимент |
[178]. |
Теория I — [278] НАШ-модель, |
I I — |
|
[278] СКР-модель, |
I I I — [264] |
СКР- |
модель; б — зависимость числа |
я.-а. |
частиц с различной пороговой энерги ей от числа частиц в ливне Ne:
Эксперимент |
— |
Л — (197]; |
О |
— |
||||
( 1 7 2 ] ; ® — |
[178]. |
Теория |
I , I I , I I I — |
|||||
расчеты |
(278J |
по |
СКР-модели; |
|||||
в |
— зависимость |
числа я.-а. частиц |
||||||
с |
различной |
пороговой |
' энергией |
от |
||||
числа |
частиц |
в ливне N |
на |
глубине |
||||
х = |
800 |
г/сж2 |
по |
данным (176, |
194]. |
|||
Теория-расчет |
по |
различным |
моделям |
из [259], (267, 272]. По оси ординат— условные единицы
лей с большой множественностью (НММ и др.) можно получить согласие при А = 1, если предположить генерацию изобарных пионов или учесть новые данные о взаимодействии пион — ядро,
198
egKai>e)
Рис. 76. а — сравнение энергетиче
ского |
спектра |
я.-а. частиц в |
ливнях |
|||||||
с Ne»\05 |
с теоретическими |
расчета |
||||||||
ми |
согласно |
[257, |
258] |
— |
Гридер; |
|||||
[250] |
|
— |
СКР, |
|
[264] |
— |
(Л = |
1 и |
||
/4 = 64) |
[267] — |
QL, |
LL, |
QLN, |
LLN, |
|||||
HLN; |
|
б |
— сравнение тех же экспе |
|||||||
риментальных |
данных |
с |
расчетами |
|||||||
[250], |
в |
которых |
предположено, |
что |
||||||
kx |
|
возрастает |
|
до |
|
км =0,8 |
при |
|||
£ о > Ю 1 3 |
эв. Там же показан резуль |
|||||||||
тат |
для |
обычной |
СКР |
модели |
[250] |
свидетельствующие о возможности перезарядки заряженных пио
нов в нейтральные. |
|
|
|
|
|
|
||||
Поток |
энергии |
я.-а. |
компоненты |
и число |
я.-а. |
частиц как |
||||
функции |
Ne. |
На |
рис. 75, |
а дано сравнение |
экспериментальных |
|||||
данных о |
потоке |
энергии |
я.-а. компоненты и |
его зависимости от |
||||||
Ne на |
уровне |
моря |
и соответствующих |
теоретических расчетов |
||||||
[264, |
271, |
278]. Независимо от модели можно добиться хорошего |
||||||||
согласия |
расчета и эксперимента, если учесть, что энергия я.-а. |
|||||||||
частиц определяется с точностью до фактора |
1,5. |
На рис. 75, б и в |
||||||||
показано |
сравнение |
расчетов и эксперимента |
для |
зависимости |
||||||
числа я.-а. частиц разных |
энергий от jVe на уровне моря и на |
|||||||||
.высоте гор. Для |
уровня моря можно констатировать |
отсутствие |
противоречий в пределах точности эксперимента. Расчеты выпол
нены |
для случая |
образования |
ш. а. л. от первичных |
протонов, |
однако в силу того, что Na.-&. ~Ne, |
они справедливы и для слож |
|||
ного |
химического |
состава ш. а. л. |
В моделях с учетом |
рождения |
нуклон-антинулонных пар [259] число я.-а. частиц может возра стать в два раза П 7 .
На высоте гор хотя и существует некоторая тенденция к рас хождению (эксперимент дает несколько более слабую зависи мость Л/Я ..а .(Л/е )), но в пределах ошибок. Кроме того, в экспери менте, по-видимому, проявляется выборка с малыми s при малых jVe, что дает завышение Л/Я ..а ..
Особенно большой чувствительности к различным моделям элементарного акта можно ожидать при анализе данных по энер
гетическим |
спектрам ливневых |
частиц |
(мюонов и я.-а. частиц). |
В работах |
[264, 271] рассмотрены |
модели типа |
СКР ( п в - ~ £ о ^ 4 ) с изобарой. |
199
Спектр я.-а. частиц. На рис. 76 показаны результаты сравне ния обобщенного по литературным данным экспериментального спектра я.-а. частиц с теоретическими расчетами работ [257, 258, 260, 264, 250, 267].
Приведем основные предположения расчетов в цитированных работах [250, 254,
264]. |
В |
работе [250] при высоких энергиях использовались модель СКР с изо |
||||||||||||||||||
барой |
(XN |
= 80 г/см2; |
kN=0,5; |
A„=il; |
Я„ = 120 |
г/см2; п8~Е0хи |
|
спектр |
СКР, |
|||||||||||
изобара |
с |
массой |
1400 |
Мэв), |
а |
при |
сверхвысоких |
энергиях |
( £ > 1 0 1 3 |
эв) |
варьи |
|||||||||
ровалось |
среднее значение |
kN |
от |
0,3 |
до 0,7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
том |
В работе [257] рассмотрены три |
модели с XN=75 |
г/см2; |
Л.л;= 120 |
г/см2 |
с уче |
||||||||||||||
генерации изобарных |
состояний |
нуклона |
(согласно ускорительным |
данным) |
||||||||||||||||
и генерации нуклон-антинуклонных |
пар в |
количестве ~ 5 % |
от |
всех |
заряженных |
|||||||||||||||
частиц, |
но |
отличающиеся |
друг |
от |
друга |
предположением |
о |
множественности |
||||||||||||
ns (Е0). |
|
В первой модели рассмотрено образование одного файерболла, покоящегося |
||||||||||||||||||
в системе центра масс. Для |
этого случая n s ~ £ 0 1 |
/ z |
. Во второй |
и третьей |
моде |
|||||||||||||||
лях генерируются два файерболла, движущиеся вдоль направления |
|
налетающей |
||||||||||||||||||
частицы |
и в противоположном направлении, во второй модели |
с лоренц-факто- |
||||||||||||||||||
ром |
~Е^*п |
в третьей |
(I |
DFB) |
с лоренц-фактором |
~EQI". |
Таким образом, вто |
|||||||||||||
рой |
модели |
соответствует |
множественность n s |
~ £ 0 |
1 / |
4 , третьей 1 , 8 |
— ns~Eal"- |
|||||||||||||
|
Как |
|
видно |
из |
рис. 76, |
различные |
|
вариации |
зависимости |
|||||||||||
ns (Е0) |
[258, 257, 267] |
мало |
сказываются |
на форме |
энергетиче |
|||||||||||||||
ского спектра я.-а. частиц на |
уровне |
моря |
(рис. |
76) 1 1 9 . |
|
Также не |
||||||||||||||
очень |
существенно |
(в |
исследуемом |
в |
эксперименте |
|
интервале |
|||||||||||||
энергий я.-а. частиц) влияет |
природа |
первичной |
частицы |
при |
||||||||||||||||
переходе |
согласно |
[264], |
например, от Л = 1 к Л = 64. |
Во |
всяком |
|||||||||||||||
случае |
за |
счет |
перехода |
к |
Л = 64 |
трудно |
объяснить |
наблюдаемое |
||||||||||||
в некоторых работах |
(см. гл. IV) |
увеличение показателя |
энерге |
|||||||||||||||||
тического спектра я.-а. частиц в области энергий |
более 101 2 эв. |
|||||||||||||||||||
Однако |
модель |
[250], |
в |
которой |
предполагается |
увеличение |
||||||||||||||
при |
Е0 |
> |
1013 эв |
до |
kN |
= 0,7, |
позволяет |
получить |
существенное |
увеличение показателя спектра я.-а. частиц. Поскольку с экспери
ментальной точки зрения вопрос об |
изменении |
формы |
спектра |
|
я.-а. частиц не является решенным |
(см. гл. 4), |
необходимы |
даль |
|
нейшие методические уточнения. По-видимому, |
это одна |
из |
акту |
альных экспериментальных задач ядерно-физического аспекта исследования ш. а.л.
Спектр мюонов. На рис. 77, а и б представлены обобщенные экспериментальные данные об интегральном энергетическом спект
ре |
мюонов |
в интервале энергий от единиц |
до |
нескольких |
сотен |
|||||||||||
Гэв. Если |
модели со слабой |
зависимостью ns(E0) |
(ns~Ell*) |
|
|
[250, |
||||||||||
1 1 8 |
Из |
законов |
сохранения |
для |
файерболла имеем: nsy^bE |
х [ / 2 |
МЕ0; |
£ = c o n s t , |
||||||||
|
таким |
образом, n s -v. £ j / 2 / Y / 6 . При |
У / ь ^ т / 8 ns |
~ Ео8> |
П Р И Y / 6 ~ £ |
o / 4 "s |
~ ^ о / 4 . |
|||||||||
1 1 9 |
На рис. 76, а модели [267] |
с учетом |
рождения |
NN пар |
дают завышенное |
чис |
||||||||||
|
ло я.-а. |
частиц. По-видимому, |
в |
модели |
[267] завышена роль |
NN |
пар, |
так |
||||||||
|
как |
хотя |
их |
доля принята |
равной |
|
~ 1 0 % , |
но |
энергия, |
уносимая ими, |
в |
отно- |
||||
|
шении |
MN |
раз больше |
(Мы |
— масса |
нуклона; |
тя— |
масса |
пиона)- |
|||||||
|
MN |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200