Введение к работе
Актуальность проблемы. Последнее десятилетие наблюдается интенсивное развитие физики столкновения тяжелых ионов. Большое количество экспериментальных и теоретических работ в этой области объясняется возможностью исследовать ядерную материю в состояниях значительно отличающихся от ядерного вещества в основном состоянии. При столкновении релятивистских атомных ядер плотность энергии в области взаимодействия возрастает за счет увеличения плотности нуклонов или температуры. Может быть достигнуто состояние деконфаймента ядерного вещества, когда кварки и глюоны становятся свободными. Оценки, сделанные в рамках квантовой хромо'динамики на решетке показывают, что деконфаймент может быть достигнут при плотностях в 5-Ю раз превышающих нормальную плотность ядерного вещества или при температуре порядка 200 МэВ.
Изучение ядро-ядерных столкновений при промежуточных энергиях 2-5 ГэВ/нуклон важно для исследования возможности получения во взаимодействии высокой барионной плотности. Реальный процесс столкновения ядер определяется динамикой взаимодействия нуклонов, рождением частиц и резонансов с последующим их распадом или поглощением.
Вполне естественным является выбор для детектирования частиц имеющих малые сечения взаимодействия с нуклонами. За исключением лептонов и гамма квантов К+-мезош имеют наименьшее сечение взаимодействия с нуклонами ядра. В диапазоне импульсов до I ГэВ/с полное сечение K+N составляет 10-12 мб, что в 4-5 раз меньще сечений ют и NN. С другой стороны, не меньший интерес представляют К~-мезоны из-за их кваркового состава (su). Поскольку таких кварков нет в составе нуклонов ядра, то в случае образования кварк-глюонной плазмы в процессе столкновения двух ядер возможно увеличение выхода К~-мезонов за счёт комбинаторного увеличения вероятности образования мезона из s и й-кварков. Существует также предположение об общем увеличении выхода странности как К+, так и К" в случае возникновения плазмы.
Получение экспериментальных данных по рождению каонов на ядрах в интервале первичных энергий 3-5 ГэВ имеет большое значение в связи с отсутствием экспериментальной информации при данных энергиях.
Целью диссертационной работы является получение новых
+ +
экспериментальных данных для процессов с рождением % - и К~-мезонов
в столкновениях ядер дейтерия и. углерода с атомными ядрами при первичной энергии 3,65 ГэВ/нуклон на основе созданной физической установки, на высоком уровне статистической обеспеченности и с малыми систематическими погрешностями.
Научная новизна и практическая ценность работы состоит в создании
и реализации методики эксперимента в рамках научной программы на
установке "КАСГМй" ИЯИ РАН и получении новых экспериментальных
данных:
+ +
- по измерению инвариантных сечений рождения %~- и К -мезонов,
определению массовых зависимостей сечений;
- по получению относителных выходов мезонов в условиях одного
эксперимента с исключением возможных систематических погрешностей.
Из сопоставления отношений х+/К+ и зГ/К" для различных комбинаций сталкивающихся ядер оценено влияние эффектов поглощения мезонов в ядрах.
На защиту выносятся следующие основные положения;
1. Методические результаты:
создание и настройка магнитного канала для формирования пучков заряженных частиц;
создание и запуск детектирующей аппаратуры, исследование её характеристик, которые обеспечили проведение исследований.
2. Экспериментальные результаты:
і і
- измерение спектров инвариантных сечений рождения % - и К -мезонов
ядрами дейтерия и углерода, позволившие определить степень влияния массы ядра-снаряда на выходы страшшх частиц;
- измерение отношений сечения рождения мезонов без систематических
погрешностей для различных ядер; оценка влияния эффектов поглощения
мезонов; получение массовых зависимостей сечения рождения.
Апробация работы. Результаты, положенные в основу диссертации, докладывались на научных семинарах ИЯИ РАН ; ОИЯИ, г.Дуона; ИФВЭ, г.Протвино; сессиях Отделения ядерной физики АН СССР (Москва, ИТЭФ, 1985-1987 г.г.); на IV Всесоюзном семинаре "Программа экспериментальных исследований на мезошюй фабрике ИЯИ АН СССР", Звенигород 1985 г.; на Всесоюзном симпозиуме "Нуклон-нуклоные и адрон-ядерные взаимодействия при промежуточных энергиях" (ЛИЯФ, Ленинград, 1986 г.); на VII и vl11 Международных семинарах по проблемам физики высоких энергий (Дубна, 1984, 1986 гг.); на Международной конференции по ядерной физике (Флоренция, 1983г); на
XI Международной конференции "Частицы и ядра", раміс-87 (Киото,' 1987); на 17-м Международном симпозиуме "Ядерная физика4 при промежуточных энергиях" (Токио, 1988г.); на III Международной конференции "Ядро-ядерные столкновения" (Сан-Мало, 1988г.) и опубликованы в 14-ти работах.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и приложения. Изложена на 122 страницах, включая 45 рисунков, 6 таблиц, I приложение и список литературы, в который входит 57 наименований.
