ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2007, том 70, № 10, с. 1868-1870
ПИСЬМА В РЕДАКЦИЮ
К ВОПРОСУ О КОРРЕЛЯЦИЯХ В РОЖДЕНИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ПИОНОВ И ЗЕРКАЛЬНЫХ ЯДЕР ^ И В ^р-СОУДАРЕНИЯХ
ПРИ 3.25 А ГэВ/с
© 2007 г. К. Олимов*, К. Г. Гуламов, С. Л. Лутпуллаев, Х. К. Олимов, В. И. Петров, А. А. Усаров, А. А. Юлдашев
Физико-технический институт Научно-производственного объединения "Физика—Солнце"
АН Республики Узбекистан, Ташкент Поступило в редакцию 09.11.2006 г.
PACS: 25.10.+s
Ранее выполненные исследования процессов фрагментации показали, что независимое рождение фрагментов наблюдается даже для легких ядер [1]. Однако вопрос о существовании связей или взаимоисключений между механизмами образования вторичных частиц (пионов) и фрагментов в адрон-ядерных соударениях при высоких энергиях мало изучен. Для ответа на этот вопрос, естественно, целесообразно исследовать корреляции в рождении различных типов частиц и фрагментов в адрон-ядерных соударениях при высоких энергиях.
Настоящая работа является продолжением цикла исследований процессов фрагментации ядер кислорода во взаимодействиях с протонами при 3.25 A ГэВ/с. Она посвящена исследованию корреляций в рождении заряженных пионов и зеркальных ядер 3H и 3He и основана на 11 169 полностью измеренных 16Ор-событиях. Методические аспекты эксперимента, связанные с восстановлением кинематических характеристик вторичных частиц и фрагментов, а также с разделением последних по массе, приведены в наших работах [2—4].
Множественности различных типов частиц и фрагментов, ассоциированных с наличием или отсутствием в событии ядер 3H или 3He, приведены в табл. 1. Видно, что в событиях без образования ядер 3H и 3He средние множественности -мезонов и протонов отдачи, как и ожидалось, в пределах статистических погрешностей совпадают. Данные табл. 1 также показывают, что множественность протонов отдачи в событиях с образованием 3Не в ^1.3 раза меньше, чем в событиях с образованием 3Н. Это можно объяснить тем
E-mail: olimov@uzsci.net
обстоятельством, что передача заряда протона-мишени нейтрону фрагментирующего ядра увеличивает вероятность образования протоноизбы-точного ядра 3Не, обуславливающего уменьшение множественности протона отдачи.
В событиях с образованием ядра 3Н (3Не) средние множественности п+(п-)-мезонов существенно больше, чем в событиях без образования ядер с А = 3. Это объясняется, на наш взгляд, двумя факторами. Во-первых, дополнительное образование п+(п-)-мезонов за счет перезарядки протона (нейтрона) ядра кислорода создает благоприятные условия для рождения нейтроноизбыточных (протоноизбыточных) зеркальных ядер 3Н(3Не). Во-вторых, в предположении об а-кластерной структуре фрагментирующего ядра часть ядер 3Н(3Не) образуется при выбивании одного протона (нейтрона), участвующего во взаимодействии а-кластера.
На основании первого фактора можно заключить, что сильные корреляции между образованием зеркальных ядер с А = 3 и -мезонами должны наблюдаться для пионов, генетически связанных с нуклонами фрагментирующего ядра, т.е. для быстрых частиц. Для медленных же пионов такие корреляции должны быть очень слабыми. Для уменьшения примеси рожденных пионов среди пионов от перезарядки нуклона снаряда условную границу по импульсу выбрали равной 0.6 ГэВ/с. В табл. 2 приведены средние множественности пионов различных энергий, ассоциированных с наличием или отсутствием в событии ядер 3Н и 3Не. Видно, что в группах событий с образованием и без образования зеркальных ядер с А = 3 множественности
медленных (р < 0.6 ГэВ/с) пионов с зарядом одного и того же знака в пределах статистических
1868
К ВОПРОСУ О КОРРЕЛЯЦИЯХ Таблица 1. Множественности заряженных частиц, ассоциированных с образованием 3Н и 3Не
1869
Тип частицы Множественности пионов и протонов отдачи
без образования 3Н с образованием 3Н без образования 3Не с образованием 3Не
п+ 0.43 ± 0.01 0.59 ± 0.02 0.44 ± 0.01 0.49 ± 0.02
п- 0.25 ± 0.01 0.32 ± 0.02 0.24 ± 0.01 0.49 ± 0.02
ротд 0.60 ± 0.01 0.47 ± 0.02 0.61 ± 0.01 0.37 ± 0.02
Таблица 2. Множественности пионов из различных кинематических областей, ассоциированных с образованием зеркальных ядер
Тип частицы и кинематическая
Ассоциированные множественности пионов
область, ГэВ/с п(3 Н) =0 п(3Н) > 0 п(3Не) = 0 п(3Не) > 0
п+,р > 0.6 0.15 ± 0.01 0.23 ± 0.02 0.15 ± 0.01 0.17 ± 0.01
п+,р < 0.6 0.31 ± 0.01 0.36 ± 0.02 0.31 ± 0.01 0.30 ± 0.02
п-,p > 0.6 0.12 ± 0.01 0.15 ± 0.01 0.11 ± 0.01 0.24 ± 0.02
п-,p < 0.6 0.25 ± 0.01 0.26 ± 0.01 0.24 ± 0.01 0.25 ± 0.02
Таблица 3. Множественности зеркальных ядер 3Н и 3Не в событиях с образованием быстрых и медленных пионов
Тип ядра
Ассоциированные множественности ядер 3Н и 3Не в различных кинематических областях
pn+ > 0.6 ГэВ/c рп+ < 0.6 ГэВ/c рп- > 0.6 ГэВ/c рп- < 0.6 ГэВ/c
3H 0.17 ± 0.01 0.13 ± 0.01 0.15 ± 0.01 0.12 ± 0.01
3He 0.14 ± 0.01 0.11 ± 0.01 0.25 ± 0.02 0.13 ± 0.01
Таблица 4. Множественности -мезонов из различных кинематических областей, ассоциированных с образованием зеркальных ядер 3Н (3He), вылетающих "вперед" (!) или "назад"(Ь) в системе покоя ядра кислорода
Тип пиона и кинематическая
Множественности пионов, ассоциированных с наличием или отсутствием в событии зеркальных ядер данного типа
3H(f) 3H(b) 3He (f) 3He(b)
п+, p> 0.6 0.22 ± 0.02 0.25 ± 0.03 0.22 ± 0.02 0.18 ± 0.02
п+, p< 0.6 0.36 ± 0.02 0.35 ± 0.03 0.31 ± 0.02 0.28 ± 0.03
п-, p > 0.6 0.14 ± 0.01 0.16 ± 0.02 0.28 ± 0.03 0.22 ± 0.02
п-, p < 0.6 0.18 ± 0.02 0.16 ± 0.02 0.24 ± 0.02 0.24 ± 0.03
погрешностей совпадают. Для быстрых же пионов (р > 0.6 ГэВ/с) соответствующие корреляции сильно выражены. Дополнительным аргументом существования таких корреляций могут служить данные табл. 3, где приведены средние множественности зеркальных ядер с А = 3 для событий с образованием быстрых и медленных пионов. Как видно из табл. 3, средние множественности
зеркальных ядер с А = 3 в событиях с образованием быстрых пионов значительно больше, чем в событиях с рождением медленных пионов. Следует отметить, что ослабленность корреляции между средним числом 3Н и быстрыми п+-мезонами связана с верхней границей (р < 1.25 ГэВ/с) их идентификации, т.е. происходит потеря части собы-
1870
ОЛИМОВ и др.
тий с более быстрыми положительно заряженными пионами.
Таким образом, можно заключить, что существуют корреляции в рождении быстрых заряженных пионов и зеркальных ядер 3Н и 3Не. Но это еще не доказывает существования связи между механизмами образования пионов и зеркальных ядер с А = 3. Для обнаружения корреляций между механизмами рождения заряженных пионов и зеркальных ядер с массовым числом А = 3 рассмотрим множественности быстрых и медленных
-мезонов в событиях с такими ядрами, вылетающими в переднюю и заднюю полусферы в системе покоя ядра кислорода, поскольку в механизмах фрагментов, вылетающих в переднюю и заднюю полусферы, имеется некоторое различие, связанное с основными механизмами образования этих ядер (выбивание одного из нуклонов а-кластера, ферми-развал возбужденного ядра-остатка, слияние каскадных нуклонов). В табл. 4 представлены множественности медленных и быстрых -мезонов, ассоциированных с образованием зеркальных ядер, вылетающих в переднюю и заднюю полусферы в системе покоя ядра кислорода. Как видно из табл. 4, средние множественности пионов с одноименными зарядами в пределах статистических погрешностей не зависят от направления вылета зеркальных ядер. Очевидно, что основным ме-
ханизмом образования зеркальных ядер, вылетающих назад, является ферми-развал. Механизмы формирования легких ядер, вылетающих вперед, существенно многообразнее: кроме ферми-развала вклад могут давать механизм слияния, механизм выбивания одного из нуклонов а-кластера, распады относительно легких (А ^ 4) фрагментов. Таким образом, получено свидетельство об отсутствии связей между механизмами образования пионов и легких ядер-фрагментов, лишний раз указывающее на временную протяженность акта фрагментации и рождение пионов на самой ранней стадии этого процесса.
Авторам приятно выразить свою признательность проф. В. В. Глаголеву за плодотворное руководство сотрудничеством по обработке экспериментального материала с 1 -м водородной пузырьковой камеры ЛВЭ ОИЯИ (Дубна, Россия).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ф. Г. Лепехин, ЭЧАЯ 36, 436 (2005).
2. В. В. Глаголев, К. Г. Гуламов, М. Ю. Кратенко и др., Письма в ЖЭТФ 59, 316(1994).
3. В. В. Глаголев, К. Г. Гуламов, М. Ю. Кратенко и др., Письма в ЖЭТФ 58, 497 (1993).
4. В. В. Глаголев, К. Г. Гуламов, М. Ю. Кратенко и др., ЯФ 58,2005(1995).
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.