Введение к работе
Актуальность.работы. Исследование процессов мнотествен-ного рождения частиц во взаимодействиях адронов и релятивистских ядер с ядрами при высоких энергиях вызывает в последние голы огромный интерес. С одной стороны этот интерес обусловлен тем, что в них обнаруживаются эффекты, связанные с коллективными свойствами ядерной материи, с проявлением корковых степеней свободы. К таким явлениям относятся, напр 'мер, процессы образования быстрых адронов в кинематических об частях, запрещенных для адроп-нуклонных соударений (кумулятивный эффект), ЕМС - эффект, возможность Фазовых переходов разного вида в ядерной материи при высоких, энергиях возбуждения и т.д. С другой стороны этот интерес к исследованиям соударений адронов с ядрами при высоких энергиях обусловлен возможностью изучения пространственно-временной эволюции процесса адронизации образованных во взаимодействиях цветных кварков и глюоиов в наблюдаемые на опыте "белые" адронные состояния.
В настоящее время имеется огромное количество экспериментальных данных по изучению взаимодействий адронов и ядер с ядрами, большинство из которых получено в ограниченной кинематической области и с помощью фотоэмульсионной методики, одной из наиболее известных трудностей которой является сложный состав мишени. Для построения реалистической картины множественного рождения частиц в соударениях адронов и ядер с ядрами необходимы новые экспериментальные материалы (полученные в условиях 4* - геометрии с ядрами определенного сорта) чувствительные к динамике многочастичннх процессов, особенно исследования корреляционных эффектов в широком диапазоне первичных энергий.
Цель работы заключалась п комплексном исследовании процессов фрагментации ядер во взаимодействиях пионов и протонов с ядрами углерода и неона в интервале энергий (4-300) ГэВ. В частности:
1. Получение новой экспериментальной информации и изучение-энергетической аависпмосіи мно.і^гтпонпостой, импульсных и угловых спектров вто|..:':Ч!1!« пр">Т'--'ПГ'Пг образованных' в " .С и
''О p~wNe -взаимодействиях.
2. Исследование двухчастичных корреляций вторичных протонов с целью определения пространственно-временных размеров области генерации протонов.
3.Поиск узких многобарионных резонансных состояний и определение их характеристик.
4.Получение экспериментальных данных по множественностям,
+ импульсным и угловым характеристикам вторичных протонов, л~-
мезонов, г - квантов, нейтральных странных частиц (к, л ) и быстрых нейтронов (рп>0.в ГэВ'С), испущенных под углами о > 90 б л.с.і:. - кумулятивные частицы.
5.Поиск кумулятивных векторных мезонов (р, ш) и изобар (Д. N*).
6.Изучение механизма образования кумулятивных адронов. 7. Детальный анализ полученных экспериментальных данных в рамках современных моделей адрон-ядерных взаимодействий.
Новизна работы 1.С помощью единой методики в условиях 4п- геометрии в области энергий,(4 - 300) ГэВ детально исследованы множественности, корреляции, импульсные и угловые спектры вторичных протонов. Показано, что средние множественности, момонты распределений по множественности, Формы импульсных и угловых распределений не зависят ни от первичной энергии, ни от типа налетающей частицы.
2.В импульсном спектре протонов в области 0.3 ^ р - 0.5 '. ГэВ-'с оС'.'іаружена структура, которая не зависит ни от типа ядра мишени, ни от первичной энергии.
З.При исследовании двухчастичных корреляций вторичных протонов, впервые обнаружен эффект усиления корреляций с ростом импульсов протонов, что свидетельствует об уменьшении характерных размеров области генерации быстрых протонов. 4.В спектрах, эффективных масс пар протонов обнаружены статистически обеспеченные максимумы с массами 1922, 1У40, 1954 и 2017 МэВ.-с~, что может свидетельствовать о наблюдении кандидатов в диоьрионные ре.'лінансьі. 5.Детально исследованы характеристики кумулятивных адронсь и
показано,что экспериментальные данные обнаруживают свойства, характерные для масштабной инвариантности в интервале энергий (4 - 300.) ГзВ.
6.Впервые обнаружены процессы образования энергичных кумулятивных л4+(1232), л(1232) и N*(1440) - изобар. 7.Исследованы механизмы образования кумулятивных протонов и
п - мезонов. Определены вклады процессов поглощения медленных
пионов двухнуклоннмыи системами в образование кумулятивных
+ протонов и оценены доли протонов и п - мезонов С в 0>9О
от распадов кумулятивных изобар.
8.Проведено детальное сопоставление полученных данных с
расчетами различных моделей адрон-ядерных соударений.
Научная и практическая ценность работы.
Получен большой объем экспериментальных данных по множественному рождению протонов и кумулятивных адронов в широком интервале первичных энергий. В совокупности эти результаты дают фактический материал для апробации различных теоретических моделей и могут быть использованы для построения реалистической картины множественного рождения частиц в соударения;; адронов с ядрами.
Получении? в работе результаты и предложенные методы анализа данных могут найти применение при планировании и проведении новых экспериментов.
Основные результаты настоящей работы представлялись на 17 и 10 Международных симпозиумах по многочзстичной динамике (Австрия, 1006 г. и Ташкент, 1907 г.), на Международных конференциях п.) проблей > 'J;rji'!'H высоких энергий (Дубна,19Я0, 1999 и 19Э" г.г.), на ие:;:дународной конференции глглс XII (Бостон, 1ГО0 г.), на Международном семинар1 по ядерной физике (Сеул, 190^ г.), на с"'-ч'пх отделения ядерной физики АН СССР (Москва. 1901 - 1990), на совещаниях Международного сотрудничества по обработке снимков с ?. - метровой пропанової? пузырьковой кги.-г'вы (Дубна. К"!".1} - 19?1), на Псосошных совещаниях ПО e.a',iv<\.ieir.TUiinM частиц с тпучі/и <Тага!.-очтЛпС6.1990 г1, г.),
на научных семинарах ОИЯИ (Дубна), ФТИ НПО "Физика-Солнце"' АН РУз. (Ташкент), Варшавского, Пражского, Вашингтонского, Висконсинекого, Орегонского, Вирджинского университетов, а также на приглашенных семинарах в Фермиевской национальной ускорительной лаборатории (Батавия), Берклиевской лаборатории (Беркли) и Канадского национального ядерного центра ТРИУМФ (Канада).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, список которых представлен в конце автореферата.
Обьам и структура диссертации.
Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Она содержит 226 страниц машинописного текста, 63 рисунка, 18 таблиц и список литературы, насчитывающий 228 наименований.
Автор защищает:
і.Результаты обработки и анализа большого по объему экспери
ментального материала, а таклее п-олученные данные по множест
венности и инклюзивным спектрам вторичных про.тонов,. образо-
ванных в п С и р Ne - взаимодействиях в интервале энергий
(4 - 300) ГэВ. .
2. Результаты изучения двухчастичных корреляций вторичных протонов с близкими импульсами на предмет определения их прост-ранстьъ-нно-временных характеристик области генерации. 3.Результаты поиска узких резонансных состояний с оарионныш зарядами В ?..
4.Результаты изучения множаственностей и инклюзивных характе-
+ ристик протонов, п~- мезонов, г - квантов, нейтральных странных частиц (К , л) и быстрых (р > 0.8 ГоВ-'С) нейтронов, испущенных под углами да0 > 90.
5.Результаты исследования кумулятивных изобар (a,n*) и векторных МЄ30ЮВ (р,ы).
б.Результаты изучения механизма образования кумулятивных про-
+ тонов и п~~ мезонов.
7.Результаты сравнения полученных данных с предсказаниями
различных моделей адрон-ядерных взаимодействий.
