Введение к работе
Диссертация посвящена экспериментальному исследованию взаимодействий заряженных пконоз с протоном н с одним или несколькими нуклонами ядра в промежуточной области энергий налетающих пионов. Работа выполнена на экспериментальном материале, полученном на пузирькозых камерах: па 105-сантггхетровой пузырьковой замере МИФИ, заполненной смесью фреонов 12 и 13 и облученной ^"-мезонами с импульсом 3,9 ГэВ/с; на двухметровой пузырьковой камере ПТЭФ, заполненной водородом н облученной 7г+-?лезонаки с имігульсом 4,2 ГэВ/с; на двухметровой пузырьковой ьамере ИТЭФ, заполненной неон-водородной смесью и облученной х~-кезонами с импульсом 6,2 ГэВ/с.
Актуальность проблемы.
Попытка подойти к решению вопроса адрокнзацип и деконфайнмента придает изучению взаимодействий с ядрами особый интерес. Данное обстоятельство объясняется уникальной ролью ядра п изучении процессов взаимодействия элементарных частиц.
В настоящее время большое внимание при изучении взаимодействий частиц с атомными ядрами в широтам диапазоне энергий уделяется процессам струйного рождения адронов. Другая возможность изучения эволюции кварков и глаэсноэ и перехода их в бесцветные состояния связана с явлением ядерной прозрачности или в совремеїшон кваитово-мєхаїгачесхой трактовке - цветовой экранировки и цветовой прозрачности атомных ядер. При кзантогохроглодтшамнческом описании свойства ядра определяются зависимостью сечения взаимодействия кварковой конфигурации от её поперечного
размера, что является следствием цветовой калибровочной инвариантности теории. Явление ядерной прозрачности представляет собой необходимый и критичный тест КХД как теории сильных взаимодействий.
Такий образом, актуальными представляются следующие вопросы;
Проявление цветовых степеней свободы в адрон-адронных и адрон-ядерных реакциях при промежуточных энергиях.
Влияние ядра на коллективные характеристики адрон-ядерных взаимодействий в области промежуточных энергий.
Цветовая прозрачность ядерной среды в области промежуточных энергий. Влияние ядра на поведение лидирующей частицы. Исследование режима цветовой прозрачности в зависимости от первичной энергии.
Взаимодействие с ядерной средой "сжатых" состояний. Продолжается накопление более подробной экспериментальной информации, которая позволила бы последовательно проследить развертывание процесса адронизадии в пространстве-времени. Такие исследования ведутся, однако базу экспериментальных данных необходимо увеличивать.
Цеди и задачи исследования. Настоящая диссертация посвящена экспериментальному изучению коллективных характеристик и проблем цветовой прозрачности и экранировки в следующих реакциях множественного рождения частиц:
v- + (C2F3C78) -+ ЛЧ*") + fcr" + Ьг+ + тор + Jf (fc,I,m>0), (1)
х- + А-+А* +2х- + т+ (2)
при первичном импульсе 3,9 ГэВ/с;
V+ + P-+P + 2х+ + х- (3)
при первичном импульсе 4,2 ГэВ/с;
7Г" + Ne -t kx~ + h+ + тр + -X" (й,?,пі>0) (4)
при первичном импульсе 6,2 ГэВ/с. Целью диссертационной работы является изучение коллективных характеристик вторичных частиц, образованных в неупругих адрон-ядерных реакциях, как традиционным, так и релятивистски-инвариантным методом; изучение эффектов цветовой экранировки н цветовой прозрачности в мягких адрон-нуклонных н адрон-ядерных процессах в области промежуточных энергий; изучение пеупругих адрон-ядерных взаимодействий с помощью новых, для рассматриваемой области энергий, геометрическое методов (фрактальный анализ). Научная новизна н значимость работы
В условиях 4тг-геометру« систематически исследовались коллективные характеристики вторичных заряженных частиц, образованных в многону-клешных пеупругих адрон-ядерных реакциях; впервые изучалась проблема цветовой экранировки и цветовой прозрачности в эксклюзивных реакциях на нуклонах н ядрах в области промежуточных энергий. Эти исследования расширяют область изученных глубоконеупруглх адрон-адронных и адрон-ядерных реакций.
Наблюдается рост сферичности событий в реакциях (1), (4) при увеличении энергии столкновения в системе центра масс (слил.).
В реакциях (1),.(4) при энергиях \/S с* 3-5 ГэВ обнаружено влияние ядра на процесс адронизации кварков, приводящее к уменьшению поперечных размеров струй вторичных заряженных мезонов в пространстве отло-
сительных 4-скоростей по сравнению с адрон-адреннымн взаимодействиями при близких энергиях.
Для эксклюзивных дифракционно-подобных процессов (2), (3) установлено, что ядерная шгаень влияет на выход лидирующих частиц, приводя к уменьшению кх относительной доли с ростом фейнмаиовскон псремеїшои xf по сравнению с пион-нуклонной реакцией.
Наблюдается изменение пропускающей способности (прозрачности) атомного ядра в зависимости от величины эффективной массы дифракционно рожденной системы.
Анализ в пространстве 4-скоростей показал, что конечные состояния, соответствующие резонансам в системе трёх пионов, более сжаты, чем не-резонанспые;
. - Проведен фрактальный анализ экспериментальных данных но реакции (4). Впервые наблюдается выполнение закона Херста в неупругой адрон-ядерной реакции в области промежуточных энергий. Автор защищает:
-
Обнаружение эффекта влияния ядра на струи вторичных заряженных мезонов в пространстве относительных 4-скоростей в реакциях (1), (4).
-
Обнаружение в эксклюзивных дифракционно-подобных процессах (2), (3) влияния ядерной мишени на выход лидирующих частиц, которое приводит к уменьшению их относительной доли с ростом фсйнмановсЕой переменной xf по сравнению с пион-нуклонной реакцией.
3. Наблюдение изменения пропускающей способности (прозрачности)
атомного ядра в эксклюзивных реакциях (2), (3) в зависимости от вели-
чины хр лидирующей частицы, а также от величины эффективной массы дифракционно рождённой системы вторичных пионов.
4. Обнаружение с помощью релятивистски-инвариантного метода корреляции между "сжатостью" состояния и степенью воздействия на него ядерной среды.
Практическая полезность. Результаты данной работы расширяют банк фактических данных об эволюции кварк-глгоонных систем в ядерной среде и должны учитываться при построении полной квантовохромодннами-ческой теории сильных взаимодействий. Результаты диссертации могут быть полезны при проектировании повых экспериментов по исследованию ядерные реакций, в частности, направленных на изучение механизма адро-ннзации вторичных частиц.
Апробация и публикации. Материалы, изложенные в диссертационной работе, докладывались на Конференции отделения ядерной физики Российской Академии Наук в 1996 году, приведены в сборнике "Важнейшие результаты фундаментальных и прикладных исследований 1995 г." под редакцией д.ф.-ы.н. профессора заслуженного деятеля наук Российской Федерации В.Н.Неволина (М: МИФИ, 1996 г., G.5), опубликованы в журнале "Ядерная физика", а также в виде-препринтов ИТЭФ и МИФИ. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти гла*\ заключения. Содержит 106 стр. печатного текста, 45 рисунков, 10 таблиц и библиографию, включающую Я2 наименования. Полный обі>ем - Ml стр.
