L. B. Okun Elementar bóleksheler

PEP (PEP: Proton — Electron — Positron (Storage Ring)) — SLAK taǵı (Stenford sızıqlı-
tezletiwshi orayında) elektronlıq-pozitronlıq jıynaǵısh saqıyna. Tonneldiń uzınlıǵı 2,2 km. 
Dástelerdiń hár biriniń energiyası 18 GeV. Jarqınlıq Z·10
30
sm
-2
·sek
-1
. mashina 1980-jılı sentyabr 
ayında isley basladı. Mashinanıń atamasındaǵı protonlardıń bolıwı eń dáslep onı eń dáslep 𝑒𝑝-
soqlıǵısıwlardı júzege keltiriw ushın múmkin bolǵan paydalanıwdıń variantlarınıń birin 
sáwlelendiredi. 𝑝𝑒𝑝 amerikanizmi (pepper sózinen — burısh) energiyanı, quwattı, ómirdi, 
ruwhtıń kúshin ańǵartadı. 
Jarqınlıq — birlik kese-kesimdegi bir sekundtaǵı soqlıǵısıwlardıń sanı - bir birine qarama-qarsı 
baǵıtta tarqalatuǵın dásteleri bar kollayderler dep atalatuǵın dúzilisti táriyipleytuǵın shama. 
Jarqınlıq 𝐿 arqalı belgilenedi hám sm
-2
sek
-1
ólshemine iye. Processtiń sm
2
lardaǵı kese-kesimi σ 
ǵa kóbeytilgen jarqınlıq hár sekundtaǵı sáykes waqıyalardıń sanın beredi. 
Kese-kesim — maydannıń ólshemine iye hám bir biri menen soqlıǵısatuǵın bólekshelerdiń 
tásirlesiwiniń itimallıǵın táriyipleytuǵın shama; ádette σ arqalı belgilenedi. 𝑛
1
dana bólekshege 
iye dáste usı dástege normal baǵıttaǵı maydanı S bolǵan hám maydannıń bir birligine 𝑛
2
/𝑆 
bólekshe bolǵan plastinka tárizli nıshanaǵa kelip túskendegi tásirlesiwlerdiń sanı N mına 
ańlatpanıń járdeminde esaplanadı: 𝑁 = 𝑛
1
𝑛
2
𝜎/𝑆. Ádette kese-kesim sm
2
larda yamasa 
barnlarda (1 b = 10
-24
sm
2
) ólshenedi. 
Dásteniń energiyası 10 - 100 GeV intervalında bolǵan jaǵdayda nuklonlardıń nuklonlar menen 
tásirlesiwiniń kese-kesimi shama menen 40 mb dı quraydı. Bul shama nuklonlardıń ólsheminiń 
shama menen 10
-13
sm ge, yaǵnıy konfaynmenttiń radiusına teń ekenligine sáykes keledi. 
Energiyanıń tap sonday intervalındaǵı π-mezonlardıń nuklonlar menen tásirlesiwiniń kesimi 
shama menen 25 mb nı quraydı. Bul sanlar soqlıǵısıwlardıń múmkin bolǵan barlıq nátiyjelerin 
esapqa alatuǵın tolıq kesimler dep atalatuǵın 𝜎
𝑡𝑜𝑡
kesimlerine tiyisli: 
𝜎
𝑡𝑜𝑡
= 𝜎
𝑒𝑙
+ 𝜎
𝑖𝑛𝑒𝑙
. 
Bul teńlikte 𝜎
𝑒𝑙
arqalı serpimli shashırawdıń kese-kesimi, al 𝜎
𝑖𝑛𝑒𝑙
arqalı barlıq serpimli 
bolmaǵan, solardıń ishinde qosımsha bólekshelerdiń payda bolıwın óziniń ishine alatuǵın 
processlerdiń kese-kesimi belgilengen (el — ingliz tilinde, elastic — serpimli). 
Eger serpimli shashırawlarda shashıraǵan bólekshelerdiń impulsi anıqlanatuǵın bolsa, onda 
kese-kesim differenciallıq dep ataladı. Serpimli shashırawdıń differenciallıq kesimin hár qıylı 
túrde jazıwǵa boladı. Mısalı, dσ/dΩ túrinde, bul ańlatpada 𝑑𝛺 = 𝑑𝜑 𝑑 cos 𝜃 - denelik múyeshtiń 
elementi, yamasa φ boyınsha integrallap 𝑑𝜎/𝑑 cos 𝜃 túrinde yamasa, eń aqırında, 𝑑𝜎/𝑑𝑡 túrinde 
(bul jerde 𝑡 arqalı 4-ólshemli berilgen impulstiń kvadratı belgilengen). 60-jıllardıń basında Gribov 
tárepinen islengen boljawǵa sáykes 𝑑𝜎/𝑑𝑡 ushın tán bolǵan 𝑡 nıń mánisi soqlıǵısıwshı adronlardıń 
energiyasınıń ósiwi menen logarifmlik nızam boyınsha páseyedi. Ádette, bul qubılıstı difrakciyalıq 
konustıń logarifmlik tarayıwı dep ataydı. 
Eger serpimli emes tásirlesiwde reakciyanıń belgili bolǵan kanalındaǵı barlıq tuwılǵan 
bólekshelerdiń impulsleri ólshenetuǵın bolsa, kese-kesimdi eksklyuzivlik dep ataydı. Eger serpimli 
emes tásirlesiwde ekinshi bólekshelerdiń tek birewiniń impulsi anıqlanatuǵın bolsa, onda kese-
kesimdi inklyuzivlik, al bir neshe bólekshelerdiń impulsi anıqlanatuǵın bolsa, onda yarım 
inklyuzivlik dep ataydı. 
Adronlardıń kúshli tásirlesiwiniń tolıq kesimleri bir neshe onlaǵan GeV energiyalardan baslap 
energiyanıń ósiwi menen ástelik penen ósedi. Teoriya asimptotalıq joqarı energiyalardaǵı kúshli 
tásirlesiwlerdiń tolıq kesiminiń ósiwiniń tezligi ushın shekti anıqlaydı (Fruassar shegi dep ataladı): 
kesim energiyanıń logarifminiń kvadratınan tezirek óse almaydı. Tájiriybelerdegi baqlanatuǵın 
kesimniń ósiwi ósiwdiń fruassarlıq shegine jaqın. 

---

128 
Ázzi 4-fermionlıq tásirlesiwlerdiń tolıq kesimleri (mısalı neytrinonıń nuklonlar menen 
tásirlesiwiniń) 𝐸
2
túrinde ósedi (soqlıǵısıwshı bólekshelerdiń massalarınıń orayı sistemasındaǵı). 
Bunday qásiyetti Fermi konstantası 𝐺
𝐹
tiń ólshemin dıqqatqa alǵan halda ólshemlik kóz-qaraslar 
tiykarında túsiniwge boladı. Haqıyqatında da, ℏ, 𝑐 = 1 birlikler sistemasında 𝜎~𝐺
𝐹
2
𝐸
2
(sebebi 
[𝐺
𝐹
] = [𝑚
−2
]. Aralıqlıq bozonlardıń massaları menen salıstırarlıqtay 𝐸 energiyalarda ázzi 
kesimlerdiń ósiwiniń toqtawınıń kerek ekenligin ańǵaramız. 
Elektromagnitlik 
𝑒
+
𝑒
−
→ 𝑎𝑑𝑟𝑜𝑛𝑙𝑎𝑟 
annigilyaciyasınıń kesimi de ólshemlik kóz-qaraslardan ańsat bahalanadı: 𝜎~𝛼
2
𝐸
−2
, bul jerde 
𝛼 = 1/137. Aralıqlıq bozonlardıń massalarınan kóp úlken bolǵan energiyalarda da qattı ázzi 
processler tap sonday bolıp ótedi.