Введение к работе
Актуальность пробл е мы создания количественной теории [модействий ядер с ядрами при высоких энергиях обусловлена олькими причинами. Во-первых, практическими задачами ического материаловедения, в частности, необходимостью оценки мени жизни" электронных приборов под действием космического чения, определенную часть которого составляют атомные ядра, торых, потребностями экспериментальной ядерной физики высоких гий. В настоящее время в ряде крупнейших физических центров планируются и реализуются обширные программы ериментальных исследований с использованием ядерных пучков и ней. Интерес к ним, с точки зрения низкоэнергетической физики ного ядра, обусловлен тем, что они могут дать информацию об нении состояния ядерного вещества при больших плотностях и ературах, о закономерностях ядерного перехода жидкость - газ, зоцессе образования короткоживущих изотопов, их свойствах и
С другой стороны, с точки зрения традиционной физики высоких гий, исследование рождения большого числа частиц в ничейном объеме может привести к выявлению новых черт как есса множественного рождения частиц, так и структуры ентарных частиц. Здесь обнадеживающе звучит предсказание товой хромодинамики на решетке о новой форме материи к-глюонной плазме.
Однако, до реализации открывающихся перспектив еще далеко, в экспериментальном, так и в теоретическом планах остро стоят осы как о сигналах образования кварк-глюонной плазмы и виях ее возникновения, так и о характеристиках фоновых,
"обычных" процессов. Нет сомнения, что большая ча взаимодействий ядер с ядрами обусловлена механизмом многократн рассеяния нуклонов, для описания которого в теории адрон-ядер взаимодействий используется теория Глаубера - Ситенко. достаточно полный аналог в теории ядро-ядерных соударений еще создан.
Задача вычисления амплитуды упругого ядро-ядерного рассея в рамках глауберовского приближения была сформулирована в 1968 Виктором Франко. В последующие два года были найдены амплит рассеяния легчайших ядер и предложено выражение для оце амплитуды рассеяния тяжелых ядер - "оптическое" приближе Чижа - Максимона (см. ссылки в [1]). Недостатки последи послужили стимулом для развития других приближений. Наиболее об результаты были получены В.Франко, Г.К.вармой и И.В.Андреевым ( ссылки в [1]). Особенно примечателен результат И.В.Андре (1976 г.) - в пределе больших массовых чисел сталкивающихся я фаза упругого ядро-ядерного рассеяния дается двої знакопеременным рядом сверток различных степеней функций toj ядер с коэффициентами типа mn_ nm~ , где т- и п- степени функ толщин.
В работах [2,3] результаты И.В. Андреева были полу1 другим, традиционным способом, что значительно расширило облг применения развиваемой теории. Однако, как в первом, так и втором подходах оставался ряд нерешенных вопросов. Их решс требовало создания нового, альтернативного метода вычисле фазовой функции упругого ядро-ядерного рассеяния.
Цель диссертационной работы - анализ структуры амплитуды гого рассеяния в пределе больших массовых чисел сталкивающихся ; разработка нового метода вычисления фазовой функции; расчет ктеристик упругих и неупругих ядро-ядерных взаимодействий при ких энергиях.
Достижение указанных целей предполагает решение множества ч комбинаторного плана. Например, амплитуда упругого
-ядерного рассеяния состоит из 2 -1 членов, где А и В -овые числа сталкивающихся ядер, первая задача - приведение бных.
Hay ч ная н овизна работы заключается в последовательном лечении понятий и методов теории графов для решения іинаторньїх задач как в приложении к задаче вычисления амплитуды того рассеяния, так и в теории неупругих реакций.
Анализ фазовой функции упругого рассеяния показал - ряд Андреева есть вклад деревьев в приближении малости радиуса ізаимодействия по сравнению с ядерными размерами, а указанный іинаторний коэффициент равен числу 2-раскрашенных помеченных івьєв, которые можно построить на m и п вершинах.
В терминах теории графов сформулирована и решена задача ісления неупругих сечений. Впервые показано, что в многократных )-ядерных столкновениях доминируют процессы, не имеющие аналога ірон-ядерньїх взаимодействиях. Научные результаты достигнутые на этом пути слудующие: Предложен новый метод определения, вычисления фазовой функции ,того ядро-ядерного рассеяния. Найдены и вычислены поправки к штуде и фазе упругого ядро-ядерного рассеяния, обусловленные
однопетлевыми диаграммами, ненулевым радиусом NN- взаимодейств корреляциями ядерных нуклонов, конечностью массовых чи взаимодействующих ядер и, наконец, неупругими экранировка Обнаружено, что наиболее существенные поправки связаны конечностью массовых чисел взаимодействующих ядер.
Получены конкретные выражения для амплитуд образова изобарных ядер, реакций возбуждения и перезарядки, а также сечения квазиупругого рассеяния и полного сечения неупру реакций.
Полное сечение неупругих ядро-ядерных взаимодейст представлено в виде суммы сечений различных процессов. Для слу аа-взаимодействий найдены все эти сечения и показано, что многократных соударениях доминируют процессы, не имеющие аналог адрон - ядерных взаимодействиях. Предложены обобщение мод Андерссона - Оттерлунда - Стенлунда для описания выхода медлен частиц в процессах множественного рождения частиц в ядро-ядер соударениях и обобщение модели каскада лидирующего бариона.
Практическая ценность.
Найдена сумма вкладов деревьев в фазовую функцию упруг ядро-ядерного рассеяния. Представлены основные поправки к ней учетом поправок достигнуто описание экспериментальных данных упругому рассеянию а-частиц изотопами углерода и кальция Т = 1,37 ГэВ. Достигнуто описание экспериментальных данных дифференциальным сечениям возбуждений ядер в реакциях а-части: изотопами углерода и кальция при т = 1,37 ГэВ. В рамках модель представлений с использованием корректных сечений достигн описание характеристик вторичных частиц, рождающихся ядро-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях.
В целом, разработан расчетный аппарат глауберовской теории ро-ядерных взаимодействий.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на сессиях деления ядерной физики АН СССР, представлялись на международные нференции и совещания, обсуждались на семинарах ОИЯИ.
Публикации.
Основные результаты диссертации опубликованы в виде б рнальных статей, 14 препринтов и сообщений ОИЯИ, 2 сообщений в гериалах конференции. Список приведен в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из здения, трех глав, заключения, двух приложений и списка гературы - всего 106 страниц машинописного текста, включая 39 сунков и библиографию из 99 наименований.
