Yuqori energiyali adron- va yadro-yadro to’qnashuvlarida kumulyativ protonlar va pionlar bilan birgalikda ikkilamchi zarralarning paydo bo’lishining azimutal korrelyatsiyasi” Mavzusidagi magistrlik

3.2 Yuqori energiyalarda adron- va yadro-yado to’qnashuvlarda kumulyativ proton va pionlarning kuzatuvchi zarralar bilan azimutal korrelyatsiyalari natijalari.
Yagona zarrachalar hosil bo'lishi nuklon zichligi o'zgarishi sababli yadroda ko'p farqli konfiguratsiyalar (fluktonlar) mavjudligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, bunda ikkita nuklon (yoki undan ko'p) 1 fm dan kam masofada joylashgan bo’ladi.
Kumulyativ zarracha NN to'qnashuvi uchun kinematik ravishda taqiqlangan maydonda uchib ketgan zarra hisoblanadi. Kumulativ zarrachaning darajasi odatda qiymati bilan belgilanadi

Bu erda E, P va θ energiya, impuls va protonning ajralish burchagi, mos ravishda nuklon massasi.
Fizik ma'noda, kumulyativ soni β bu nuklon massasining yig'indisi, kumulyativ proton hosil bo'lgan massa birliklarida nishonning minimal massasini anglatadi.
Kumulyativ protonlar hosil bo'lishini o'rganish

to'qnashuvida amalga oshirildi.
Adron va yadro - yadro o'zaro ta'sirining ansambllari, eksperimental materiallarning statistikasi va protonning kumulyativ shakllanishi bilan bog'liq jarayonlar tahlilining asosiy natijalari 3.2 va 3.3-jadvallarda keltirilgan.
3.2-Jadval. Kumulyativ protonlar xosil bo’lish kanallari xarakteristikalari


3.3-Jadval. 3.25 GeV/s da kumulyativ protonlar hosil bo’lgan va bo’lmagan holatlarda xar-xil zarralar va yadrolarning o’rtacha ko’payishi

Protonlarning kumulyativ shakllanishi to'g'risidagi ma'lumotlar bizga quyidagicha xulosa qilishga imkon beradi:
-Kumulativ protonlarning shakllanishi markaziy (periferik bo'lmagan) hA va AA to'qnashuvlarida, parchalanuvchi yadroning yuqori darajadagi nobud bo'lishi bilan sodir bo'ladi;
-Kumulativ jarayonlarda Zf ≥ 6 bo'lgan bo'laklarning o'rtacha ko'payishi kumulativ bo'lmagan qismlarga qaraganda ancha kam;
-Kumulativ jarayonlardagi parchalanadigan yadrolarning o'rtacha ko'payishi kumulativ bo'lmaganlarga qaraganda ancha yuqori;
-Kumulativ jarayonlardagi - mezonlarning o'rtacha ko'payishi kumulativ bo'lmaganlarga nisbatan 1,3 baravar yuqori, mezonlarning o'rtacha ko'payishi ikkala jarayonda bir xil, bu yadro neytronlarining kumulativ jarayonlarga ko'proq jalb qilinishini anglatadi;
-Kumulativ parametrlarning taqsimlanishi β barcha tahlil qilingan o'zaro ta'sirli ansambllar uchun universaldir: f (β) = aexp (−bβ) bog'liqligi bo'yicha spektrga yaqinlashganda, b qiyalik parametri nishon yadrosining massa sonidan, boshlang'ich energiyasidan va uchib chiquvchi zarralarining turidan ajralib chiqadi;
-Kumulativ protonlar hosil bo'lishida qatnashadigan nishon klasterining o'rtacha minimal massasi <β> = 1,33 , ya'ni. kumulativ protonlar hosil bo'lishida ishtirok etadigan kvarklarning o'rtacha soni 3 dan ortiq.
-Bir xil nishonli yadro uchun kumulativ hodisalardagi kumulatv protonlarning o'rtacha ko'payishi birlamchi energiya va snaryadning turiga bog'liq emas;
-To'liq shovqinli ansambllar orasidagi kumulativ hodisalarning ulushi voqea zarrachasining turiga sezgir va pion-yadroviy va proton-yadro to'qnashuvi uchun bu fraktsiyalarning nisbati pion va proton tarkibidagi kvarklar soniga nisbatiga yaqin
R = a (π C) / a (pC) = 0,66≈2 / 3;
-Hosil bo’lgan protonlarning o'rtacha ko'paytmasining massa soniga bog'liqligi ( = b* ) taxminan α ≈ 1/6, bu kumulyativ protonlarning shakllanishi yadrodagi nuklon zichligining o'zgarishi va hodisa adronining bu zich klaster (flukton) bilan o'zaro bog'liqligini anglatadi.
Ushbu maqolada biz 3–300 GeV boshlang'ich energiya diapazonida - to'qnashuvlarida kumulyatsion proton va pionlarning shakllanishidagi azimutal korrelyatsiyalarni o'rganish natijalarini to'liq eksperimental statistika bilan taqdim etamiz, 100,000 dan oshiq to'liq o'lchanadigan to'qnashuvlarda.
Azimutal korrelyatsiyalari azimutal assimetriya koeffitsienti yordamida o'rganildi

Bu erda - i kumulativ proton va j ga teng keladigan proton o'rtasidagi
p = 0.3-1.2 GeV / s diapazonidagi momentum bilan azimutal tekislikdagi burchak.
p ≤ 0.7 GeV / s oralig'ida impuls bilan birga keladigan pion, N ( <π / 2) kombinatsiyalarning umumiy soni <π / 2; N ( ≥π / 2) - ≥π / 2 va N (0≤ ≤π) kombinatsiyalarning umumiy soni (0 ≤ ≤π) bilan bo'lgan kombinatsiyalarning umumiy soni.
Kumulativ protonlar va ular bilan birga keladigan protonlar o'rtasidagi va kumulativ protonlar va hamroh pionlar o'rtasida olingan azimutal assimetriya koeffitsientlari 3-jadvalda keltirilgan.
3.3-jadvaldan ko'rinib turibdiki, ko'rib chiqilayotgan reaktsiyalarning ko'pi uchun dan gacha yadro parchalanishi va 3 dan 300 GeVgacha bo'lgan dastlabki energiya diapazonda, azimutal assimetriya koeffitsienti noldan ancha past. Bu, ayniqsa adron-yadro va yadro yadroviy to'qnashuvi uchun juda mos keladi, chunki bu yadro-snaryadining massasi Ap ≤ 4. Yadro massasining ko'payishi bilan ( to'qnashuvi 4.2 GeV / s) yoki / va nishon yadro massasi ( to'qnashuvi 4.2 GeV da) / s), azimutal assimetriya koeffitsientining mutlaq qiymati nolga yaqinlashib, pasayadi.
Buni nishon yadrosining massa sonining ko'payishi bilan bog'liq protonlar sonining ko'payishi bilan izohlash mumkin. 3.4-jadvaldagi Apπ qiymatlaridan ko'rinib turibdiki, kumulativ protonlar va birlashtiruvchi pionlar o'rtasidagi azimutal korrelyatsiyalar kuzatilmaydi, ular kumulativ va yonuvchi protonlar o'rtasidagi sezilarli azimutal korrelyatsiyalar bilan keskin farq qiladi.

3.4-jadval. Kumulativ protonlar va yonuvchi protonlar ( ) o'rtasidagi va kumulativ protonlar va yonuvchi pionlar ( ) o'rtasidagi azimutal assimetriya koeffitsientlari.

Shunday qilib, xulosa qilingan protonlar va bog'liq protonlar o'rtasidagi muhim azimutal korrelyatsiyalar kuzatiladi: ular azimutal tekislikda qarama-qarshi yo'nalishda tarqaladi. Ushbu fakt, biz kumulativ protonlar bo'yicha oldingi natijalarimiz bilan birga, kumulativ protonlar va korrelyatsiya qilingan ishtirok etuvchi protonlar, ehtimol, bitta manbadan, ya'ni fluktondan chiqarilishini ko'rsatmoqda. dan gacha yadrolarni parchalanish jarayonlaridagi azimutal korrelyatsiyalar va 3 dan 300 GeV gacha bo'lgan boshlang'ich energiyalar diapazonidagi birlamchi adron (yadro) ning yadro fluktonlari bilan o'zaro ta'sirida eng ko'p hosil bo'ladi degan xulosani tasdiqlaydi.
To'rtinchi eksperimental statistikada 90 000 dan ortiq to'liq o'lchanadigan noelastik to'qnashuvlarda - to'qnashuvlarida azimutal korrelyatsiyalar ham o'rganildi. Kumulativ pionlar va ular bilan bog'liq protonlar o'rtasidagi azimutal korrelyatsiyani tahlil qilish natijalari 3.5-jadvalda keltirilgan.

3.5-jadval. Kumulativ pionlar va tegishli protonlar ( ) o'rtasidagi va kumulativ pionlar va tegishli pionlar ( ) o'rtasidagi azimutal assimetriyaning koeffitsientlari.

3.5-jadval shuni ko'rsatadiki, birlamchi energiya oralig'ida 4- 40 GeV oralig'ida kumulativ pionlar va parallel protonlar o'rtasida, shuningdek kumulyatsion pionlar va adron-yadrolarda biriktiruvchi pionlar va yadro-yadrolarning o'zaro ta'siri deyarli yo'q.

Ko'rib chiqilayotgan deyarli barcha reaksiyalar uchun, ikkita standart bo'lgan azimutal simmetriya koeffitsientlari, va ning nol qiymatiga mos keladi, bu kumulativ pionlar va ular bilan bog'liq zarrachalar o'rtasida azimutal korrelyatsiyalar yo'qligini ko'rsatadi.
Shunday qilib, kumulyativ protonlar va ular bilan birga keladigan protonlar va parcha yadrolarning azimutal tekisligida emissiyaga qarshi vositalar o'rnatildi, bu ularning umumiy emissiya markaziga tegishli ekanligini ko'rsatadi.


Xulosa
1. 4π fazo sharoitida proton parchalari hosil bo'lishini tizimli tahlil qilish 3.25 A GeV / s impulsda to'qnashuvlar ko'rsatilgan:
• parchalanuvchi yadroning qolgan tizimida old yarim sharga chiqadigan p> 0,25 GeV / s ("bug'lanish" dan tashqari) protonlarning pulsatsiyalanadigan spektri shakli uning qo'zg'alish darajasiga bog'liq emas;
• parchalanuvchi yadroning qolgan tizimidagi orqa yarim sharga uchib ketadigan pulsatsiyalanadigan protonlarning shakli uning qo'zg'alish darajasi bilan kuchli bog'liqdir;
• T-70-90 MeV diapazondagi tezkor protonlarning kinetik energiya spektrida, neylon sistemasining parchalanishi, sekin pionning emirilishi natijasida nosimmetrikliklar aniqlandi;
• proton hosil bo'lishining asosiy mexanizmlari aniqlandi (bug'lanish mexanizmi, qo'zg'atilgan qoldiq yadrosining Fermi parchalanish mexanizmi va kaskad paytida protonni to'g'ridan-to'g'ri urish mexanizmi) aniqlandi;
2. Uch bosqichli fenomenologik model 40 GeV / s tezlikda to'qnashuvidagi protonlarning ko'payishi bo'yicha taqsimotning analitik tavsifi uchun sinov qilindi.
300 GeV / s da va to'qnashuv 3,25 GEV / s darajasida to'qnashuv va proton hosil bo'lishining asosiy mexanizmlari - "bug'lanish", Fermining qulashi va birlamchi proton va ikkinchi darajali zarralar tomonidan to'g'ridan-to'g'ri zarbalar nisbati aniqlandi. Aniqlanishicha, bu kasrlar parchalanuvchi yorug'lik yadrosining energiyasidan va massa sonidan mustaqil, ammo voqea zarrachalari (pion yoki proton) turiga sezgir, ya'ni, ularning valent kvarklari, ta'kidlash kerakki, to'qnashuvi uchun ushbu fraktsiyalarning qiymati 300 GeV / s va
shovqinida 3,25 A GeV / s ga teng to'qnashuvi protonlarning o'zgarmas strukturaviy funktsiyalari tahlili asosida aniqlanadi.
3. Kislorod yadrosining qolgan doirasidagi impulsli "deytron-oldinga" spektrida 0,40

4. Kislorod yadrosining parchalanishi bo'yicha eksperimental ma'lumotlarni muntazam ravishda taqqoslash . Yuqori energiyadagi andron-yadro to'qnashuvidagi yadrolarning parchalanish jarayonlarini real tasvirlash uchun, bug'lanish mexanizmining hissasini (hatto kabi engil yadrolar uchun ham) va tez kaskadli nuklonlarning termoyadroviy mexanizmini, shuningdek -klasterni hisobga olish kerakligi ko'rsatilgan.
5. reaktsiyasida va kislorod yadrolarining parchalanishining turli topologik kanallarida -zarralarining shakllanishi o'rganildi va ularning momentum va burchak spektrlari tahlil qilindi , va qo'zg'aladigan yadrosi orqali -zarrachalar hosil bo'lishining fenomenologik modellari ishlab chiqilgan va sinovdan o'tgan. Xususan, quyidagilar aniqlandi:
• dominant multifragmentatsiya kanali qisqa umr yadrolarining parchalanish mahsuloti bo'lgan geliy yadrolari chiqishi bilan kislorod yadrosining parchalanishi. , , va _. va _, -zarrachalar hosil bo'lish kanallarida noturg'un yadrolarning parchalanishi natijasida o'zaro yaqinlik topildi.
• , ; parchalanishidan va qo'zg'aluvchan yadrolarni -zarralarini hosil qilish uchun inklyuziv kanaldagi ulushi miqdoriy ravishda aniqlandi;
• qo'zg'atilgan yadrolarning parchalanishining kanalga 3 -zarrachalar hosil bo'lishiga qo'shgan hissasi ushbu kanalning kesishmasining 38% tashkil etadi va kanal kesmasining qolgan qismi to'g'ridan-to'g'ri fermi qulashi yoki bitta klasterini zaif ionni o'z ichiga olgan qoldiq yadrodan kvazelastik urish orqali amalga oshiriladi.
• ikki, uch va to'rt nuklonli bo'laklarning burchak spektrlarini tahlil qilish qoldiqning parchalanadigan yadrosida burchak momentumining mavjudligini ko'rsatadi.
6. o'zaro ta'sirida 3,25 A GeV / s, C to'qnashuvda 4,2 GeV / s va 9,9 GeV / s, 40 GeV / s va _C o'zaro ta'sirida kumulativ protonlarning shakllanishi Ne Ge / s tezlik bilan va da 4.2 A GeV / s darajasida to'qnashdi va quyidagilar ko'rsatildi:
• Bir xil nishon yadro uchun kumulyativ hodisalardagi kumulyativ protonlarning o'rtacha ko'payishining birlamchi energiya va o'q turiga bog'liqligi aniqlandi. Kumulyativ protonlarning shakllanishi «sovuq» model senariysi bo'yicha sodir bo'lishi ko'rsatilgan. Kumulyativ protonlarning shakllanishining bu senariysi foydasiga argument kumulyativ hodisalar ulushining zarracha yoki yadro massasining sonidan mustaqil bo'lishidir.
• kumulyativ protonlar va ikkinchi darajali zarralar va bo'laklarni hosil qilish mexanizmlari o'rtasida o'zaro bog'liqlik yo'qligi aniqlandi;
_7. 3.25 GeV/s impulsli to'qnashuvida hosil bo'lgan protonlar spektrining shakli parchalanuvchi kislorod yadrosining qo'zg'alish darajasiga bog'liq.
-proektsion yadroning qolgan tizimida old yarim sharga uchadigan nisbatan tez proton (P> 0,25 GeV / s) hosil qilish mexanizmi parchalanuvchi yadroning energiyasiga va massa soniga bog'liq emas.
= 7 bo'lsa, kuzatilgan proton to'g'ridan-to'g'ri zarba yoki bug'lanishning bir xil ehtimoli bilan hosil bo'ladi.
va to'qnashuvidagi momentum spektrlarini tahlil qilish natijasida biz parchalanuvchi yadroning qo'zg'alish darajasi faqat protonning shakliga - orqaga pulsatsiyalangan spektrga va qisman protonning shakllanishiga - kaskad bo'lmagani kelib chiqadigan spektrlarga ta'sir qiladi.
-Parchalanuvchi yadroning turli qo'zg'alish darajalarida proton spektrlari shakllarining harakati birlamchi energiya va ko'rib chiqilgan yadrolarning massa sonlaridan ham mustaqil bo'lib chiqdi.
- va - to’qnashuvlarida protonlar hosil bo’lish mexanizmlarining ulushlari birlamchi energiyaga va parchalanuvchi yadro massalariga bog’liq emas.
-Tez protonlar, ayniqsa, oldingi sferaga uchuvchilarning xosil bo’lish mexanizmlari universal harakterga ega bo’lib, dastlabki energiya va parchalanuvchi yengil yadro tipiga bog’liq emas.

Amaliy tavsiyalar: Dissertatsiya natijalari yuqori energiyadagi adron va yadro - yadro to'qnashuvlarida yadroviy parchalanish muammosiga nazariy modellar va yondashuvlarni sinash uchun keng faktik material bo'lib, ulardan kuchli o'zaro ta'sir nazariyasini tuzishda, shuningdek ion tezlatgichlarida yangi tajribalarni rejalashtirish va o'tkazishda foydalanish mumkin. Kislorod yadrosining barqaror va beqaror izotoplarini hosil qilish uchun tasavvurlar to'g'risidagi ma'lumotlar, shuningdek, ularni kosmofizik tadqiqotlarda qo’llash mumkin.