Двойная перезарядка пионов на ядрах при высоких энергиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.16, доктор физико-математических наук Крутенкова, Анна Петровна
- Специальность ВАК РФ01.04.16
- Количество страниц 159
Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Крутенкова, Анна Петровна
Введение
0.1 Теоретические основы диссертации.
0.2 Методические и экспериментальные основы диссертации 11 0.3 Сведения о диссертации: краткое представление работ
Часть I. Экспериментальные исследования инклюзивной двойной перезарядки пиона на ядрах при энергиях 0,5 — 1,1 ГэВ
1 Глава 1. Процесс двойной перезарядки пиона (DCX) на ядрах: краткий обзор
2 Глава 2. DCX-эксперимент на трехметровом магнитном спектрометре ИТЭФ
3 Глава 3. DCX-эксперимент на каонном магнитном спектрометре SKS (КЕК)
4 Глава 4. Спектры пионов в DCX-экспериментах ИТЭФ и ИТЭФ/КЕК: Л-зависимость сечения и аномалия в энергетической зависимости DCX-сечений
Часть II. Теоретическая интерпретация энергетической DCX-аномалии
5 Глава 5. Неупругие перерассеяния: DCX в квантово-полевом подходе Грибова к адрон-ядерным процессам
6 Глава 6. DCX-аномалия как следствие доминирования неупругих перерассеяний: подход Глаубера—Грибова в рамках модели однопионного обмена
7 Глава 7. Альтернативные подходы к объяснению DCX-аномалии ill
Часть III. Измерение сечений процессов ^ —> 7Tforw + (7ГТ + л'): экранирование нук.г и радиусы их распределений в ядрах
8 Глава 8. Определение среднеквадратичных размеров дейтрона и других ядер по измерениям экранирования протонов
9 Глава 9. Определение протонных и нейтронных радиусов ядер по реакциям -Ь А —> Trforw + (7гт + X') и другими методами
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика атомного ядра и элементарных частиц», 01.04.16 шифр ВАК
Измерение тензорной и векторной анализирующих способностей неупругого рассеяния поляризованных дейтронов на протонах в области энергий возбуждения Роперовского резонанса и дельта-изобары2001 год, кандидат физико-математических наук Малинина, Людмила Владимировна
Тензорная анализирующая способность Ayy в реакциях A(d, p)x и A(d, d)x при 9 ГэВ/с и структура дейтрона на малых расстояниях1998 год, кандидат физико-математических наук Ладыгин, Владимир Петрович
Симуляции ядерных реакций в модели Кирального фазового объёма2008 год, доктор физико-математических наук Косов, Михаил Владимирович
Трековые искровые камеры для изучения взаимодействий адронов космических лучей сверхвысоких энергий и исследования в области релятивистской ядерной физики с использованием стримерных камер в магнитных спектрометрах на синхрофазотроне1999 год, доктор физико-математических наук Нургожин, Ногербек Нурмуканович
Измерение сечений расщепления ядер 28Si протонами и исследование реакции 28Si(p,p/X)24Mg* при энергии 1 ГэВ на установке МАГ2006 год, кандидат физико-математических наук Соколов, Алексей Юрьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Двойная перезарядка пионов на ядрах при высоких энергиях»
0.1 Теоретические основы диссертации. 4
0.1.1 Нерелятивистская теория Глаубера и квантово-полевой формализм Грибова
Упругие перерассеяния пиона на нуклонах в ядре. 4
0.1.2 Неупругие перерассеяния в квантово-полевом формализме Грибова.7
0.1.3 Приложения I и II.9
0.2 Методические и экспериментальные основы диссертации. 11
0.2.1 Методические основы диссертации .12
0.2.2 Универсальный трехметровый спектрометр ИТЭФ.15
0.2.3. Сверхпроводящий каонный спектрометр SKS (КЕК).17
0.3 Сведения о диссертации: краткое представление работ.19
0.3.1 Взаимодействия релятивистских пионов с ядрами: цели диссертации .19
0.3.2 Содержание диссертации: основные проблемы.22
0.3.3 Краткое представление работ диссертации.26
0.1 Теоретические основы диссертации
Экспериментальное и теоретическое изучение двойной перезарядки пионов на ядрах при высоких энергиях является одной из важных задач релятивистской физики адрон-ядерных соударений. Интерес к процессам двойной перезарядки связан с возможностью исследования в них механизмов взаимодействия налетающей частицы с двумя нуклонами ядра на основе известной информации о свойствах элементарных актов пион-нуклонных столкновений. Рассматриваемые реакции характеризуются, прежде всего, тем, что энергии начальных частиц намного превосходят энергии ядерных нуклонов, а передаваемый последним импульс, как правило, мал. Кроме того, в них участвуют, в основном, только один (два) нуклона ядра; остальные нуклоны играют пассивную роль наблюдателей ("спектаторов").
Такой картине отвечает квантовомеханическая теория дифракции, развитая Глаубером для объяснения полных адрон-ядерных сечений [1] на примере ^-взаимодействия. Этот теоретический подход был затем применен для описания характеристик упругого рассеяния, а также реакций перезарядки и рождения пионов (см., например, [2]). Поэтому и рассмотрение процессов двойной перезарядки пионов в диссертации основывается на глауберовской теории и на её квантово-полевом обобщении, сделанном Грибовым [3].
0.1.1 Нерелятивистская теория Глаубера и квантово-полевой формализм Грибова. Упругие перерассеяния пиона на нуклонах в ядре
Рассмотрим более подробно известные теоретические подходы, которые используются в диссертации для изучения пион-ядерных процессов. Их объединяет единая теоретическая схема, а именно - описание взаимодействий адронов с ядрами с учетом упругого и неупругого перерассеяний налетающего адрона на отдельных нуклонах.
Как известно, наглядным проявлением упругого перерассеяния на двух нуклонах дейтрона в случае полного сечения 7гй-взаимодействия является эффект экранирования, который выражается присутствием в известной формуле Глаубера [1]
0.1) третьего члена (с отрицательным знаком); здесь г - расстояние между нейтроном и протоном. Формула (0.1) является приближенной: при ее получении предполагалось, во-первых, что при высоких энергиях взаимодействия налетающего пиона с нейтроном и протоном определяются расстояниями, намного меньшими размеров дейтрона, т. е. что вероятность перекрытия областей взаимодействия достаточно мала. При этом для третьего члена в (0.1), т. е. "дефекта" сечения, с помощью оптической теоремы получается соотношение
Так как мнимые части амплитуд рассеяния вперед /(0) положительны и при росте энергии имеют тенденцию превышать реальные части, учет этого члена будет уменьшать сечение. Эта ситуация отвечает наглядной картине экранирования, когда при высоких энергиях возможно рождение новых частиц и нуклоны в дейтроне могут попадать в тень друг друга. Такие абсорптивные процессы являются некогерентными и сопровождаются упругим дифракционным рассеянием. Если, во-вторых, допустить, что взаимодействие имеет чисто абсорптивный характер, то для дефекта сечения получится приближенное равенство бс^ = (1/4к)апар(г'2)а, которое приводит к формуле Глаубера (0.1). Однако при более низких энергиях, где абсорбция отсутствует (ниже порога рождения частиц) мнимые части амплитуд в (0.2) могут не доминировать, так что знак эффекта изменится на противоположный и полное сечение на дейтроне будет превышать сумму сечений на свободных нейтроне и протоне.
Общей целью работы Франко и Глаубера [5] было явное вычисление дифференциальных сечений для упругого рассеяния и углового распределения для неупругого рассеяния с учетом и других вкладов в дефект сечения, помимо экранирования, которые обусловлены взаимодействиями с обоими нуклонами в дейтроне - рассеянием на протоне и на нейтроне и рассеянием на одном из них с последующей абсорбцией на другом, а также с интерференцией одно- и двухнуклонных
1Резюме этой работы Глаубера представлено ниже в разделе 0.1.3. Изложение картины взаимодействия частиц высокой энергии с дейтроном дано в обзоре В.М.Колыбасова и М.С.Маринова [4], в котором представлены как сопоставление теоретических предсказаний с данными эксперимента, так и краткий обзор глауберовской теории.
Sad ос -Re [/n(0)/p(0)](r"2 )d.
0.2) амплитуд. Полученные при этом выражения содержат в явной форме интегрирование по передаваемому дейтрону импульсу к (в перпендикулярной начальному импульсу плоскости) от зарядового форм-фактора дейтрона д и произведение упругих амплитуд на протоне и нейтроне, включая все эффекты, связанные с одновременным присутствием двух нуклонов. Из найденного для поправки к полному сечению иа дейтроне соотношения
5ad ex - J 0(k)[lmJn(k)lmfp(-k)-Refn(k)Refp(-k)}d^k (0.3) действительно видно, что 8a,j уменьшает сечение, когда амплитуды рассеяния вперед являются, в основном, мнимыми. Однако при малых энергиях, когда их реальные части относительно велики, может увеличивать сечение.
В квантово-полевом описании адрон-ядерных процессов, развитом Грибовым на примере 7гс?-рассеяния [3] 2, выражение, содержащее амплитуды jn и fp на массовой поверхности, следует из соотношения типа (0.3) при равном нулю 4-импульсе, передаваемом нуклону, и при предположении, что характерными для £>(к) являются импульсы к2 ~ 1 /R2, где R - радиус дейтрона. Тогда с использованием оптической теоремы и соотношения
2{r~2)d = J dk2e(4k2) (0.4) из найденного выражения
6od = 2 J dk2g{±k2)~^ (0.5) получается формула Глаубера (0.1).
Основное содержание замечаний указанной работы Грибова по поводу глауберовской теории связано с нерелятивистским характером обоснования Глаубером формулы (0.1) и посвящено изучению условий применимости нерелятивистской теории к взаимодействиям адронов с ядром. Прежде всего, неоправданным даже при малых энергиях оказывается предположение о существенности k2 ~ 1/R2: из-за медленности убывания д(4к2) при 1/Я2 < к2 < то2 в интеграле в (0.3) существенны к2 ~ т2. По этой причине даже при малых начальных импульсах |р| <С Rm2 формула Глаубера (0.1) оказывается полуколичественной. Кроме того, как показано Грибовым, сечение daN/dk2 в (0.5), получающееся в глауберовском подходе из (0.3), помимо упругого рассеяния должно учитывать и неупругие процессы 3. Поэтому справедливость предположений,
2Более детально грибовская картина представлена в подробном Введении в его работе [3]; см. также ниже Приложение II в разделе 0.1.3, где приведен текст резюме этой работы.
3Вывод этого утверждения предполагал справедливость теоремы Померанчука и достаточность учета обмена вакуумным полюсом в t-канале. сделанных выше при получении формулы (0.5), и ее точность определяются величиной реальной части амплитуд неупругих перерассеяний.
Представим теперь интересующие нас инклюзивные 7гй-процессы на языке фейнмановских диаграмм. Вклад взаимодействия с протоном и нейтроном представлен диаграммой (а) на Рис. 1 и двумя первыми слагаемыми в формуле Глаубера (0.1). Эффект экранирования, как описано выше, отвечает вкладу упругого перерассеяния
Упругое перерассеяние, определяющее суммарный эффект экранирований протона нейтроном и нейтрона протоном, дается третьим членом в формуле (0.1), являющейся поэтому основой одного из способов определения размера дейтрона с помощью измерения на опыте дефекта сечения.
0.1.2 Неупругие перерассеяния в квантово-полевом формализме Грибова
Что касается реакции двойной перезарядки (стандартное обозначение: double charge exchange, DCX), специфика ее основного механизма (обычное обозначение: two sequential single charge exchanges, SSCX) связана с обязательным присутствием перерассеяний в процессе последовательного взаимодействия пиона с двумя однотипными нуклонами. Поэтому на Рис. 2, описывающем инклюзивную DCX-реакцию + А —> +
X, совсем нет диаграмм без перерассеяния и с 7г~п-взаимодействием. Вклад в сечение DCX-процесса согласно основному механизму обусловлен упругим (и, как оказывается, дающим малый вклад квазиупругим) перерассеянием на протонах с реальными (в квантовомеханической картине) или виртуальными (в квантовой теории
Рис. 1(b)). и п/р а)
Ь)
Рис. 1: Фейнмановскже диаграммы 7гс?-взаимодействия поля) промежуточными состояниями в виде нейтрального пиона 4 и ?7-мезона, которые описываются, соответственно, диаграммами (а) и (Ь) на Рис. 2.
Рис. 2: Диаграммы SSCX-механизма двойной перезарядки пиона (с двумя последовательными перезарядками): (а) упругое перерассеяние с промежуточным состоянием Я0 = 7г°, (Ъ) квазиупругое перерассеяние (Н° = ч].), (с) неупругое перерассеяние (Н° = 7г+7г~).
Вклад неупругого перерассеяния в квантово-полевом формализме Грибова, на важность учета которого в проблеме DCX впервые обратил внимание Далькаров [8], связан с диаграммами (с) -f . на Рис. 2 с промежуточными виртуальным адронными состояниями Н° = 7Г+7Г~ + . Как показал теоретический анализ, представленный в диссертации, при энергиях То < 0,6 ГэВ, где амплитуда однократной перезарядки 7Г~р —7г°п достаточно велика, сечение процесса обусловлено вкладом диаграммы (а). При больших энергиях преобладает амплитуда п~р —> п^тг~п (см. Рис. 3, на котором показан энергетический ход различных 7гр-сечений, полученный на основе известных экспериментальных данных [9]-[11] по сечениям различных реакций однократной перезарядки пиона на протоне в энергетическом интервале 0,3 ГэВ < Т0 < 1,3 ГэВ) и доминирует диаграмма (с) с промежуточным состоянием Н° = тг+п~. Это состояние вносит наибольший вклад неупругих перерассеяний в дефект сечения, который, как было отмечено выше, определяется множителем da^/dк2 в (0.5), учитывающим также все неупругие процессы в вершинах этой диаграммы.
4 Ранние чисто феноменологические подходы к описанию DCX-процессов основывались, как правило, на оптической модели. Первые теоретические расчеты [6] двойной перезарядки в SSCX-механизме были выполнены с участием Дрелла, одного из изобретателей двойной перезарядки, причем в рамках теории Чу-Лоу для экстраполяции тгА^-взаимодействия на внемассовую поверхность пиона. Последующее развитие DCX-теории, в основном в связи с выделением вклада A^iV-коррелядий, было связано, главным образом, с работами Глаубера и сотрудников [7], в которых для указанной экстраполяции использовался феноменологический подход.
Рис. 3: То-зависимость полных сечений процессов тг р —> Н°п [9]-[11] в области инклюзивных DCX-измерений, представленных в Части I. Вертикальные штриховые прямые указывают энергии измерений.
Заметим, что как в квантовомеханической картине Глаубера, так и в квантовой теории поля вклад упругого и неупругих перерассеяний в сечение рассматриваемого процесса вперед, пропорциональный da^/dk2, оказывается квадратичным по сечениям соответствующих упругого и неупругих 7Г//-взаимодействий, что понятно из сопоставления явного вида дефицита сечения в (0.1) с его выражением в (0.5).
0.1.3 Приложения I и II
Приложение I [Ниже представлены название и текст, резюме работы [1]]
Сечения на дейтроне при высоких энергиях
Р. Дж. Глаубер
Недавние измерения при высоких энергиях показывают, что полные сечения для столкновений как нуклонов, так и 7Г-мезонов с дейтронами заметно меньше сумм соответствующих сечений для свободных нейтронов и протонов. Развит формализм для вычисления сечений на дейтроне, основанный на предположении, что взаимодействие падающей частицы с нейтроном и протоном можно с каждым из них описывать с помощью общих методов теории дифракции. Показано, что неаддитивность сечений на свободных частицах обусловлена, в значительной степени, эффектами "затмения", когда либо нейтрон, или протон находятся в тени друг друга, т. е. явлении, в котором квантовомеханическая дифракция играет важную роль. Найдены простые представления взаимодействий при высоких энергиях и волновая функция дейтрона в основном состоянии, которые приводят в результате к наблюдаемым значениям для дефектов сечений.
Приложение II [Ниже представлены название и текст резюме работы [3]]
ГЛАУБЕРОВСКИЕ ПОПРАВКИ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АДРОНОВ С ЯДРАМИ ПРИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЯХ
В.Н.Грибов
Показано, что эффект экранировки, играющий важную роль при взаимодействии адронов с ядрами, существенно изменяется при импульсах адронов, превышающих Ро ~ 5 -i- 10 ГэВ/с. При импульсах р < р0 экранировка в основном определяется упругими перерассеяниями, а при р > ро поглощением частиц, рожденных в неупругих столкновениях. Это изменение физики процессов экранировки при р > р0 может привести к наблюдаемым изменениям в ходе полных сечений взаимодействия на легких ядрах. При сверхвысоких энергиях это изменение характера экранировки приводит к тому, что даже если существует сокращение конуса в упругих процессах, обусловленное движением полюса Померанчука, полное сечение взаимодействия адронов с ядрами должно быть пропорционально А2//3, где А - число нуклонов в ядре.
0.2 Методические и экспериментальные основы диссертации
Результаты многолетних экспериментальных исследований элементарных актов нуклон-нуклонных и пион-нуклонных столкновений и их объяснения в рамках квантовой хромодинамики легли в основу современных знаний о сильных взаимодействиях. Изучение многочастичных явлений в нуклон-ядерных и пион-ядерных реакциях, особенно при высоких энергиях, дает, помимо информации о нуклон-нуклонных и пион-нуклонных силах, важные сведения иного типа - по кванговомеханической картине реакций, в которых обычно участвуют только один-два из нуклонов ядра. Важной и во многом нерешенной проблемой является при этом выяснение роли разных механизмов перерассеяния адронов на нуклонах ядра, связанных, в частности, с нуклон-нуклонными корреляциями. В значительной мере, это характерно для процессов, в которых перерассеяния играют важную или даже основную роль, - комплексе реакций двойной перезарядки пионов тг^ + А^тг^ + Х, (0.6) в особенности, при энергиях выше достигнутых на мезонных фабриках. Первые эксперименты в этой области (см., например, [12, 13]), нацеленные на поиск реакции (0.6), в которой двойная перезарядка происходит в виде двух последовательных однократных перезарядок на двух однотипных нуклонах ядра, не зафиксировали случаев ее стандартного механизма в виде переходов тг^ =Ф- 7г° =>- ^ ввиду малости соответствующего сечения. При энергиях 1,5 - 2 ГэВ, в частности, доминирующим оказался механизм [13], также связанный с перерассеянием. Он описывает рассеяние падающего пиона на нуклоне с одновременным испусканием еще одного пиона с противоположным зарядом (и, возможно, последующим поглощением рассеянного пиона другим (другими) нуклонами ядра). Отвечающие этому механизму с перерассеянием переходы тг^ =>- тг^ Ч- 7г± tv^ с рождением реальных частиц создают главный фон при регистрации двойной перезарядки пиона к* => 7Г° =>■ тг±. Измерение же реакции рождения пиона пионом в переходе тт^ =Ф- пт + 7т± дает возможность, как показано ниже, определить поправку на экранирование отдельно для протонов и для нейтронов в ядре.
Поэтому вопросы измерения эффектов перерассеяния в инклюзивных процессах двойной перезарядки пионов, их теоретической интерпретации с точки зрения квантовой механики и квантовой теории поля и их использования для получения физической информации являются основным предметом исследования в настоящей диссертации.
0.2.1 Методические основы диссертации
Представленные в диссертации работы связаны с проявлениями на эксперименте двух важных внутренних механизмов реакции (0.6), в которой фиксируется только факт взаимодействия заряженного пиона с ядром, сопровождаемый вылетом вперед пиона с противоположным знаком заряда.
Эти два механизма отвечают адронным состояниям X, содержащим и не содержащим пион, соответственно, и описывают экранирование нуклонов в ядре (этот эффект используется в рассматриваемом в диссертации независимом методе определения ядерных параметров), и двойную перезарядку пиона на двух нуклонах ядра (как показано в основной части диссертации, в высокоэнергетической части спектра она имеет резко отличающийся от предсказанного энергетический ход).
Заметим, что термин "двойная перезарядка пиона" (Double Charge eXchange: DCX) мы применяем нетрадиционно жестко - только к тем механизмам рассматриваемого процесса, когда X не содержит пионов (п ф X) и происходит два изменения заряда у пионной волны, распространяющейся в ядре, при её последовательном взаимодействии с двумя протонами/нейтронами.
Методический прием, который дал возможность экспериментально выделить в формально единой инклюзивной реакции (0.6) два различных по механизму процесса, являющиеся основой исследования роли перерассеяний в двойной перезарядке пиона на ядре и проявления экранирования нуклонов за счет упругого перерассеяния, состоит в использовании во всех работах диссертации соответствующих кинематических условий.
В случае изучения механизма редкой реакции двойной перезарядки пиона в процессе (0.6) при 7г ^ X (т. е. без образования дополнительного пиона) одной из важных проблем является выбор таких условий набора событий, при которых фоновые процессы с большими сечениями подавлены или исключены законом сохранения энергии-импульса. Для этой цели была использована кинематическая область DCX ,
0 < AT = Т0 - Т < тп, (0.7) где рождение пиона пионом запрещено и, в частности, невозможно взаимодействие с переходом -к* =>- vr^orty + тг11 и последующим поглощением 7гт, что может имитировать DCX-процесс 5), т. е. реакцию ттт + А -»■ irforw + Х, 0 < AT < mn. (0.8)
Что касается процессов упругого перерассеяния в переходах -к41 => 7ГТ •+ тг^, нашей целью являлось разделение эффектов экранирования для протонов и нейтронов с помощью измерения сечений реакций (0.6) с нерегистрируемым адронным состоянием X, содержащим нуклоны и пионы, в и 7г+-пучках, соответственно. Необходимое условие такого разделения - исключение всех нейтронов/протонов ядра из участия в регистрируемых реакциях. Кинематический интервал 6 для выполнения этого требования определяется соотношением SCR (screening) niN + m^2 < М2Х < (mN + 2mn)2. (0.9)
Легко видеть, что при наблюдении реакции (0.6) с начальным тг~ в условиях кинематики (0.9) фактически регистрируется процесс рождения дополнительного пиона с противоположным знаком заряда, 7r~ => ^jorw + который может происходить только на протонах ядра при пассивных нейтронах, играющих, наряду с другими протонами, роль экрана. При начальных 7г+ наблюдается процесс тг+ => ^Jorw + 7г+ на нейтронах, экранируемых протонами и другими нейтронами. Поэтому реакции (0.6) при их регистрации в кинематике SCR являются процессами более узкого типа,
7Г* + А->тг%гш + (Л* + Х1), (0.10) которые происходят только на протонах или на нейтронах ядра - в зависимости от знака заряда начального пиона - и без образования дополнительных пионов, т. е. при 7г ^ X'.
Здесь уместно сказать о том, как соотносятся между собой кинематические области SCR и DCX. Выразив ограничение DCX (0.7) для AT в виде условия для Мх, легко получить следующую цепочку неравенств для реакции (0.6): m2N < M2x(DCX) < (mN + m^f < M2X{SCR) < (mN + 2m7r)2. (0.11)
5 Авторы первого эксперимента по наблюдению двойной перезарядки пиона [14] были также первыми, кто правильно поставил важный вопрос о выделении DCX-событий: "При изучении этого процесса при более высоких энергиях возникает проблема разделения случаев двойной перезарядки и случаев рождения мезонов мезонами." [15]
6 Здесь и далее мы определяем инвариантную массу Мх, рассматривая взаимодействие начального пиона с ядерным нуклоном.
События инклюзивной DCX-реакции с максимальными энергиями вылетающих вперед пионов, регистрируемые в интервале (0.7), который эквивалентен левой части (0.11), действительно не могут быть обусловлены фоновым процессом 7Г~ =ф- тг/огш+ 7г- с гораздо большим сечением, т. к. интервалы SCR и DCX не перекрываются, имея общую границу при Мх — (тм +тп)2.
Таким образом, введя кинематические области DCX и 5CR, мы полностью определили условия исследования в диссертации реакций (0.8) и (0.10); далее везде будем считать, что в каждой из этих реакций выполняется требование 7г ^ X, X' (X, X' не содержит пионов).
Помимо отмеченного единства методики, важно также подчеркнуть, что для уверенной регистрации обеих упомянутых реакций требуются экспериментальные установки с хорошим энергетическим разрешением. Относительная узость кинематических областей импульсов детектируемых частиц в DCX (0.7) и SCR (0.9) и присущая редкому процессу двойной перезарядки малость сечения требуют набора достаточной статистики, т. е. использования интенсивных пучков пионов и применения средств и методов эффективного выделения сигнала в присутствии достаточно больших фонов. В значительной мере эти требования удалось выполнить в экспериментах в ИТЭФ и КЕК на установках с магнитными спектрометрами, которые работали на пионных пучках протонных синхротронов, соответственно в Москве и в Цукубе.
В заключение подчеркнем еще раз, что реакции (0.6) в кинематике SCR (0.9), которые являются процессами (0.10), естественно называть реакциями рождения противоположно заряженного пиона (тг^ + тг^)- Те же реакции (0.6) в кинематике DCX (0.7) мы будем называть DCX-реакциями с механизмом SSCX (two sequential single charge exchanges), отвечающим двухэтапному взаимодействию с двумя эффективно работающими в ядре однотипными нуклонами =>- 7г° =>■ 7г+), что является наиболее физически оправданным выбором. Более того, такое выделение SSCX-механизма в качестве основного (стандартного) восходит к авторам идеи наблюдения двойной перезарядки пионов на ядре при низких энергиях с целью изучения двухнуклонных корреляций - Дреллу, Липкину и де-Шалиту (S.D.Drell, H.J.Lipkin, A. de-Shalit), обсуждавших в начале 60-х годов (Weizmann Inst., December 1961; CERN and Saclay, 1962) 7 интересные
7Автор признателен С.Гурвицу и И.Талми за присылку копии апрельского выпуска за 1962 год машинописного издания NUCLEAR NEWS (editor H.J.Lipkin) (Dept Phys., Weizmann Inst. Sci., Rehovoth, Israel), которое предназначалось для регулярного распространения "новостей в письмах", с заметкой возможности получения новой информации о строении ядра с помощью DCX-реакции. 0.2.2 Универсальный трехметровый спектрометр ИТЭФ
Использованная в большей части экспериментальных работ, описанных в диссертации, установка на базе трехметрового магнитного спектрометра была создана в ИТЭФ в 1963-1968 гг. для проведения измерений на 7-ГэВ протонном синхротроне У-7. В её основе лежит принципиально новый проект магнитного трекового спектрометра с искровыми камерами внутри области магнитного поля [16], рабочая конструкция которого [17] представлена ниже. Схема этого аппарата, показанная на Рис. 4, демонстрирует расположение системы из шести больших искровых камер внутри магнита. Цель такого их расположения - обеспечение более точного измерения импульсов пересекающих их частиц в условиях универсальности применения установки, которая предусматривает расширение интервала допустимых углов вылета частиц, измерения малых импульсов, регистрацию распадов и взаимодействий внутри прибора, более надежную идентификацию частиц в многотрековых событиях, и т. п.
---------------------------------------3.0f--------------------------
Рис. 4: Схема трехметрового магнитного спектрометра ИТЭФ (1963-1968)
Главные параметры установки таковы: вес магнита ~150 тонн, рабочий объем магнитного поля - 100 см х 50 см х 300 см, максимальное поле - 1,7 Тл; основные "PION DOUBLE CHARGE EXCHANGE AND NUCLEAR STRUCTURE". параметры магнитного поля были измерены в области, геометрически ограниченной гранями прямоугольного параллелепипеда со сторонами 4140 мм (вдоль оси магнита, с шагом 20 мм), 800 мм (горизонтально, поперек оси, с шагом 100 мм) и 300 мм (вертикально, вдоль поля, с шагом 60 мм).
Стереофотографирование всех шести искровых камер внутри магнита осуществлялось тремя фотоаппаратами с помощью системы плоских зеркал 8, установленных на общей жесткой плите, которая могла поворачиваться вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Среднеквадратичная точность восстановления положения трека пучковой частицы при выключенном магнитном поле составила в перпендикулярной пучку плоскости 0,2 мм и 1,6 мм, соответственно по горизонтали и по вертикали.
В спектрометре были использованы многослойные искровые камеры (с заполнением 75% Ne и 25% Не и зазором от 5,5 до 8 мм) трех типов: БИК - большие искровые камеры 96 см х 48 см внутри магнита, ИКГ - искровые камеры, окружающие мишень, ПИК - пучковые искровые камеры для фиксации первичных частиц. Камеры ВИК - "пенального" типа: четыре 10-зазорных, одна 18-зазорная и одна 4-зазорная. Все они установлены на общей ферме, которая вдвигается в магнит, причем плоскости электродов камер фиксируются с точностью ± 0,3 мм.
Обработка измерений основывалась на результатах оцифровки фотоснимков на автоматическом сканирующем устройстве ПСП-1, работающем на линии с малой ЭВМ, которая производила фильтрацию данных и выдавала координаты крестов-маркеров, искр и служебную информацию на магнитную ленту. Дальнейшая работа выполнялась на ЭВМ М-220 в несколько этапов: синтез проекций треков по их отрезкам [18], восстановление точек в пространстве камер [19, 20], нахождение параметров треков (импульсов, углов, координат) - сначала, в первом приближении, методом импульсной сферы [18], затем - уточнением путем итераций. Записанные на магнитную ленту результаты служили для отбора событий по заданным критериям, для построения необходимых распределений и их описания по методу х2 п0 разработанным для М-220 программам [21]. Анализ выполнения всех операций по обработке данных измерений [22] показал, что спектрометр обеспечивает определение импульсов частиц в диапазоне 1-ь8 ГэВ/с с точностью 0,2-0,4%, а углов - с точностью не хуже 10~3.
В заключение следует подчеркнуть, что спектрометр регулярно модернизируется;
Усовершенствование оптической системы позволило впоследствии вывести изображение всех камер на один фотоаппарат. это позволяет менять постановку эксперимента и , в частности, одновременно проводить исследования нескольких физических задач, даже с различающейся топологией. Так, например, при изучении 7гс?-взаимодействий триггер обеспечил раздельную регистрацию реакций 7г~+ D —> р + Х~ и 7г~+ D —>• d 4- при детектировании упругого ird-рассеяния назад установка охватывала широкий спектр недостающих масс. В относительно недавних измерениях на спектрометре одновременно использовались три триггера - "пионный" (процессы 7г~ + А —> 7rforw -f X, представленные в диссертации), "протонный" (реакции л~ + А —> р/огш + п~~ -f X [23]) и "дейтронный" (реакции 7г" + А dforw{tforw) + 7Г + X [24, 25, 26]).
0.2.3 Сверхпроводящий каонный спектрометр SKS (КЕК)
Каонный спектрометр SKS (КЕК) [27] предназначен, в основном, для экспериментов по исследованию свойств гиперядер, образование которых фиксируется регистрацией спектров инклюзивных (-/г, К)-реакций на различных мишенях (СН2, Si, Ni, Bi и др.). Экспериментальная установка на базе SKS (см., например, [28, 29]) эксплуатировалась на каонном пучке Кб 12-ГэВ протонного синхротрона КЕК (High Energy Accelerator Research Organization, Tsukuba, Japan) до 2006 г. и, в модернизированном виде, планируется для использования на ускорительном комплексе J-PARC (Tokai).
Основой установки (см. Рис. 5: слева - план SKS, справа - вид сверху с выходными детекторами) является сверхпроводящий дипольный магнит с максимальным полем 3 Тл, полюсным зазором ~ 50 см и весом 280 тонн, оснащенный четырьмя наборами дрейфовых камер (SDC1 - SDC4) для определения импульсов входящих и выходящих частиц и тремя типами триггерных счетчиков для идентификации выходящих частиц - стенки из сцинтилляторов (TOF), двух черенковских счетчиков с Si-аэрогелем (АС1, АС2) и черенковской стенки из люсайта (LC). Установка обеспечивает импульсное разрешение 0,1% (FWHM) при большом аксептансе (100 мстерад. для р ~ 1 ГэВ/с); центральная траектория в поле имеет длину до 5 м и угол поворота до 100°.
Эти характеристики спектрометра SKS позволяют эффективно использовать его для регистрации как инклюзивных, так эксклюзивных DCX-процессов [30]. Надежное измерение малых DCX-сечений требует хорошего отсекания фона, чему способствует большая магнитная жесткость установки, которая помогает подавлять попадание в
Рис. 5: Сверхпроводящий каонный спектрометр SKS (КЕК). Слева - план установки, справа - вид сверху. триггерные детекторы менее энергичных фоновых частиц, обусловленных обратным рассеянием пучковых частиц (с зарядом, противоположным регистрируемому) на внутренних поверхностях ярма магнита.
0.3 Сведения о диссертации: краткое представление работ
0.3.1 Взаимодействия релятивистских пионов с ядрами: цели диссертации
Оформившаяся в последние десятилетия в качестве одного из современных разделов физики область релятивистской ядерной физики основывается, прежде всего, на измерении сечений всевозможных взаимодействий высокоэнергичных частиц (протонов, пионов, электронов, 7-квантов) с атомными ядрами. Полученные в ходе этих традиционных исследований сведения о реакциях поглощения, упругого рассеяния, а также о неупругих процессах (в частности, с дополнительным рождением различных адронных состояний) уже стали достоянием вузовских курсов лекций по ядерной физике (см., например, [31]).
Но более важными следует считать нетрадиционные проблемы в релятивистской ядерной физике; в частности, - это вопросы, связанные с вызвавшей в 90-е годы оживленную дискуссию модификацией свойств мезонов и мезонных резонансов в ядерной среде. Здесь интерес представляет изучение сдвига массы и уширения быстрораспадающихся адронных состояний (например, г], г)', р°, ф), рождающихся в пион-нуклонных столкновениях внутри ядра, по их электромагнитным распадам, которые не подвержены искажениям за счет сильного взаимодействия конечных частиц (см., например, [32]).
Однако еще раньше на фоне обычных подходов к изучению внутриядерных явлений были выявлены новые, специфические для релятивистских взаимодействий, методы и объекты исследования. В 70-е-80-е годы оформился в виде интересного и перспективного направления широкий спектр исследований так называемых кумулятивных эффектов. Соответствующие процессы известны в настоящее время под названием глубоконеупругих ядерных реакций и связаны с регистрацией образования частиц в кинематических областях, которые являются запрещенными даже при учете ферми-движения нуклонов в ядре (см., например обзоры [33, 34]). Эти эффекты проявляются не только в протон-ядерных, но и в пион-ядерных взаимодействиях и обусловлены специфическими механизмами рождения таких частиц и нуклон-нуклонными корреляциями в ядрах.
Еще один раздел релятивистской ядерной физики, эксперименты в котором, как ожидалось, могут быть чувствительны к проявлениям iViV-корреляций и неупругих взаимодействий, - изучение редких эксклюзивных и инклюзивных процессов двойной перезарядки пиона (DCX) на ядрах выше области Л-резонанса и при еще больших энергиях.
В конце 80-х годов здесь наметилась уникальная по перспективности поисков новых явлений область в районе ~ 1 ГэВ (см. [30, 35, 36]). В рамках стандартного механизма DCX с двумя последовательными однократными перезарядками на двух нуклонах ядра (SSCX-механизм с реальным 7Г° в промежуточном состоянии) ожидался [35, 30] и был рассчитан [36] очень резкий спад DCX-амплитуды эксклюзивной реакции в области начальных энергий 0,6-1,3 ГэВ, где поэтому предполагалось искать вклады новых механизмов DCX. Важно, что представленный в указанных работах анализ справедлив также и в случае инклюзивных DCX-процессов, обусловленных SSCX-механизмом, наблюдение которых на опыте даже при предполагаемых сечениях на уровне нескольких мкбарн/стерадиан осложнено подавляющим фоном от открытого при таких энергиях канала с рождением дополнительных пионов. По указанной причине в большинстве экспериментальных работ по инклюзивной DCX-тематике при больших энергиях двойная перезарядка пиона не была зарегистрирована 9. Такие DCX-события наблюдались и анализировались более 25 лет назад только в двух работах экспериментаторов ИТЭФ при энергиях 3-4 ГэВ: в первой из них была получена [37] оценка сечения в нестандартном одноэтапном механизме DCX с отличной от SSCX-механизма кинематикой, а во второй [38, 39] в области SSCX-кинематики было зарегистрировано всего шесть событий.
Наблюдение как эксклюзивных, так и инклюзивных DCX-реакций, отвечающих SSCX-механизму, осложнено фоном от канала с рождением дополнительных пионов, доминирующего при таких энергиях. По этой причине, двойная перезарядка пиона в условиях действия SSCX-механизма фактически не была исследована. При высоких энергиях DCX-события наблюдались и анализировались только в двух работах (ИТЭФ, 1973, 1981), выполненных более 25 лет назад: в первой из них была получена оценка сечения при 3,7 ГэВ/с в нестандартном одноэтапном DCX-механизме Далькарова-Шапиро с отличной от SSCX-механизма кинематикой. Во втором опыте при 2,9 ГэВ/с в области действия SSCX-механизма было зарегистрировано не более шести событий этого редкого процесса, однако недостаточно высокая точность измерения импульса не
9Экспериментальные исследования эксклюзивных процессов в этой области, даже с формированием дважды изобар-аналоговых конечных: состояний с относительно доступными для измерений сечениями, до сих пор не осуществлены. позволила надежно их выделить.
Специальный выбор кинематики был важным элементом и в изучении распределения нуклонов в ядрах с помощью пионов больших энергий на основе нового метода измерения эффекта экранирования нуклонов в ядре 10. Кинематическое выделение в инклюзивных процессах тг^А-рассеяния тех из вылетающих вперед 7гт, которые рождаются только на протонах или на нейтронах ядра, обеспечило эффективное получение на опыте сведений об экранировании нуклонов выбранного типа на основе глауберовского описания перерассеяний в рамках релятивистской квантовой механики.
Одна из целей диссертационной работы состояла поэтому в проведении дальнейших экспериментальных измерений поправки на экранирование в дифференциальных сечениях указанных процессов и демонстрации возможностей извлечения физической информации из найденных величин.
Главной целью диссертации являлось экспериментальное и теоретическое изучение инклюзивного SSCX-механизма двойной перезарядки пионов - в связи с тем, что поставленные в цитированных выше работах [30, 35, 36] вопросы оставались нерешенными.
Следует подчеркнуть также отличие используемых в диссертации определений DCX-процессов и механизмов от более широких и нестрогих понятий, встречающихся в литературе. В инклюзивных процессах тг^ + Атг* + X (0.12) с изменением заряда ядра на две единицы и произвольным X) при высоких энергиях нас интересуют две разные реакции, каждая из которых, в свою очередь, может быть обусловлена несколькими механизмами.
Первая из них - двойная перезарядка пиона (DCX); общепринятый для ее описания стандартный механизм (SSCX), на котором основаны все первые экспериментальные и теоретические работы, описывает изменение заряда начального пиона на две единицы в результате двух взаимодействий с одинаково заряженными нуклонами в ядре. Вторая реакция, связанная с рассеянием начального пиона на нуклоне, которое сопровождается рождением нового пиона с противоположным знаком заряда и последующим поглощением рассеянного пиона в ядре, строго говоря, не является
10Метод был предложен и опробован автором [40] в эксперименте на протонном синхротроне ИТЭФ У-7 в 1976 г. двойной перезарядкой пиона, имитируя её, и имеет гораздо большее сечение. Для создания при изучении процессов (0.12) условий, при которых работает интересующий нас SSCX-механизм (или другие двухэтапные механизмы двойной перезарядки) и запрещен указанный имитирующий процесс, используется специально выбранная кинематика.
Что касается имитирующей реакции, то если в ней вместо поглощения рассеянного пиона происходит его вылет из ядра, имеет место процесс реального рождения пионом пиона:
Именно эта реакция при специальном кинематическом ограничении послужила основой измерения эффекта экранирования, упомянутого выше.
0.3.2 Содержание диссертации: основные проблемы
В настоящей диссертации представлены данные по измерению и интерпретации при высоких энергиях двух разных физических эффектов в инклюзивных реакциях на ядрах, в которых регистрируется вылетающий вперед пион с противоположным первоначальному знаком заряда при нефиксированном конечном состоянии:
Оба эффекта обусловлены соответствующими глауберовскими перерассеяниями пионов на нуклонах ядра: упругое перерасеяние отвечает за эффект экранирования, а неупругое, как следует из теоретических оценок, представленных в Части II, сказывается, главным образом, на эффекте двойной перезарядки пионов при Гэв-ных энергиях. Выбор на эксперименте (а при его интерпретации - в теории) одного или другого эффекта фактически осуществляется соответствующим отбором зарегистрированных в реакции (0.14) событий путем использования двух разных кинематических областей, отличающихся по энергиям детектируемых пионов. Область SCR (screening) выделяет взаимодействия только с протонами (нейтронами) ядра и соответствует упругому перерассеянию при экранировании, а область OCX (double charge exchange) - взаимодействию только с двумя протонами (двумя нейтронами) и связана с обнаруженным в описанных в диссертации работах свидетельством
0.13)
0.14) существенного присутствия в DCX-процессах неупругих перерассеяний. Тип нуклона при этом фиксируется знаком заряда начального пиона: в 7г~-пучке процесс (0.14) идет на протонах (нейтроны пассивны), в 7г+-пучке - на нейтронах (протоны пассивны).
Наблюдению упомянутых эффектов на опыте и их объяснению были посвящены циклы работ автора и ее коллег, выполненные, соответственно, в 1979-1986 гг. и в 19932005 гг.
Одна из основных задач диссертации - интерпретация указанных специфических явлений с точки зрения теоретической схемы гпауберовских перерассеяний падающего пиона на нуклонах ядра.
Первое явление, которому посвящены основные работы диссертации (Части I и II), связано с проверкой работы обычного (стандартного) SSCX-механизма инклюзивного процесса двойной перезарядки падающего пиона на двух одинаково заряженных нуклонах ядра (double charge exchange reaction, DCX) в области энергий, где систематические DCX-исследования произведены, по существу, не были. Эффект проявляется в обнаружении в выносимых на защиту работах аномально слабом по сравнении с теоретическими ожиданиями падении DCX-сечения вперед выше максимальных энергий мезонных фабрик. Тем самым, была решена главная экспериментальная задача диссертации, являющаяся основным ее достижением - осуществлена ожидавшаяся с 90-х годов экспериментальная проверка теоретических предсказаний резкого падения сечений двойной перезарядки пионов при энергиях порядка 1 ГэВ, обусловленного известным из эксперимента и из теории сильным уменьшением с энергией амплитуды однократной перезарядки, которая идет на каждом из двух активных нуклонов. Представленные в диссертации эксперименты, осуществленные на протонных синхротронах в ИТЭФ (Москва) и в КЕК (Цукуба) не подтвердили наличия такого энергетического поведения двойной перезарядки пионов: была обнаружена лишь относительно слабая зависимость инклюзивных сечений DCX-реакций от энергии с вылетом вперед пиона противоположного знака заряда. В случае реакций (0.14) с начальным 7г~ было показано, что измеренное при таких энергиях сечение инклюзивной DCX-реакции вперёд намного превышает теоретическое в рамках обычного (стандартного) DCX-механизма двух последовательных однократных перезарядок (sequential single charge exchange, SS-CX) на двух протонах, обусловленных двухэтапным процессом тГ 7Г° 7Г+, (0.15) идущим на двух протонах с реальным 7г° в промежуточном состоянии. Для регистрации в реакциях (0.14) процесса (0.15) и запрета на регистрацию одновременно конкурирующего процесса с рождением дополнительного пиона был использован кинематический интервал DCX. Величина этого интервала задается условием 0 < ДТ < Т0 — Т = mv, в котором разность кинетических энергий начального и конечного пионов AT ограничена массой пиона.
Задача получения достаточно убедительных свидетельств аномально слабого хода инклюзивных DCX-процессов 7г~А—> 7TjorwX, при 0,6 - 1,1 ГэВ в Части I решается на основе представленных данных по спектрам тг+, вылетающих вперед, и анализа энергетической зависимости дифференциальных сечений, которые были получены в ИТЭФ (большая часть) и в КЕК с помощью, соответственно, трехметрового магнитного спетрометра и сверхпроводящего спектрометра SKS.
Суммарно на этих установках измерения процессов (0.17) на 7г~-пучках при AT < mn были проведены для ядер 160 при начальных энергиях Т0, равных 0,5 ГэВ (КЕК), 0,59 ГэВ (ИТЭФ), 0,75 ГэВ (ИТЭФ и КЕК) и 1,1 ГэВ (ИТЭФ), а также для ядер 6>7Li, 12С при 0,59, 0,75 и 1,12 ГэВ (ИТЭФ), и для Al, Си, In, Та, Bi при 0,59 ГэВ (ИТЭФ).
Впервые измерены высокоэнергетические части спектров вылетающих пионов в инклюзивной реакции п~ + А —>• 7г^огш + X: при 0,5 ГэВ - для ядра 160, при 0,59 ГэВ -для ядер 6Li, 7Li, 12С, 160, а также для Al, Си, In, Та и Bi, при 0,75 и 1,1 ГэВ - для ядер 6Li, 7Li, 12С и 160.
Ввиду существенности как самой величины обнаруженного эффекта превышения измеренного сечения над теоретически предсказанным, так и представленных в Части II сведений об отсутствии известных по литературе нестандартных моделей DCX, способных дать ему количественное объяснение, и исходя из приведенных здесь теоретических его оценок А.Б.Кайдаловым и автором в рамках подхода Грибова-Глаубера, естественно считать, что интерпретация зарегистрированной аномалии возможна лишь с учетом подавляющего доминирования неупругих глауберовских перерассеяний в стандартном SSCX-механизме с виртуальными двухпионными промежуточными состояниями:
7Г" => 7Г4ТГ+ 7Г°7Г° 7Г+. (0.16)
Таким образом, в главных экспериментальных и теоретических работах, которые посвящены DCX (Части I и II) одна из основных задач диссертации решается и для первого явления - обнаруженной в перечисленных выше измерениях энергетической DCX-аномалии. Представленный здесь анализ результатов изучения SSCX-механизма с участием двух активных нуклонов ядра свидетельствует, что в отличие от обычных адрон-ядерных взаимодействий, для которых неупругие перерассеяния являются источником малых поправок к сечениям, инклюзивные DCX-процессы при энергиях выше ~ 0,6 ГэВ оказались уникальными реакциями, где неупругие перерассеяния дают основной вклад в само явление двойной перезарядки в высокоэнергетической части спектра вылетающих пионов.
Подчеркнем также, что описанные в Частях I и II работы, интересны не только представленными физическими результатами, связанными с аномальной энергетической зависимостью инклюзивного DCX-процесса и её интерпретацией, но и с методической стороны. Выполнение измерений и теоретических расчетов сечений процессов (0.14) в условиях специальной кинематики 0 < ДТ < тп обеспечит проверенной методикой дальнейшее продолжение и расширение исследований SSCX-механизма в области энергий 1-5 ГэВ, где наши эксперименты и модельные вычисления являются пока единственными.
Отметим в заключение, что хотя большая часть представленных в диссертации работ была выполнена на 7Г--пучках, полученные результаты (с точностью до малых кулоновских поправок) относятся и к DCX-реакциям, инициированным положительно заряженными пионами.
Как показано в Части III, второе явление, которое проявляется в экранировании эффективных нуклонов ядра пассивными нуклонами, может быть выделено на опыте в кинематическом интервале SCR, в котором (mN+mn)2 < М\ < (mN+2m7I)2, где mN и тж - массы нуклона и пиона. Это обстоятельство позволило решить первую важную задачу этого раздела диссертации - получение независимых оценок среднеквадратичных радиусов дейтрона и размеров распределений протонов и нейтронов для других ядер на основе ранее предложенного метода определения поправки на экранирование протона в дейтроне. Экспериментальные работы этого цикла содержат результаты измерений инклюзивных сечений реакций (0.14) в условиях SCR и были выполнены на ускорителе У-10. Сечения измерялись при начальном импульсе 2,6 ГэВ/с - на легких ядрах (Н, D, 6,7Li) в 7г~-пучке, и на ядрах 12С и 209Bi в 7г- и 7г+-пучках. В указанном интервале М\ реакции (0.14) являются процессами л-./У-рассеяния на одном из активных квазисвободных протонов (нейтронов) ядра с одновременным рождением пиона противоположного знака заряда, т. е. процессами (0.13) с одноэтапным переходом тг^ тг^ + тг^, (0.17) поскольку, как легко увидеть, адронное состояние X в (0.14) содержит в области SCR, как минимум, + 7г~ (р-f- 7г+). Видно также, что нейтроны (протоны) остаются в кинематике SCR спектаторами. Целью измерений в этом случае является определение поправки на экранирование активных нуклонов, обусловленной этими нейтронами- (протонами)-спектаторами.
Описанный выше глауберовский подход к вычислению полного сечения тг d-взаимодействия может быть использован и при расчете дифференциальных сечений для реакций (0.17) при условии SCR в рамках релятивистской квантовой механики [41, 42], что позволяет связать найденные поправки к сечениям с эффективными размерами распределений активных нуклонов в ядре. 11
Работы, представленные в Части III диссертации, решают, в основном, и вторую, методическую задачу этого раздела - демонстрируют различные возможности использования нового метода измерения поправки на экранирование [40] (см.также [43]), предложенного в 1976 г. автором, в инклюзивных реакциях (0.14) типа (0.17) с целью определения пространственных характеристик нуклонных распределений в ядрах.
0.3.3 Краткое представление работ диссертации Актуальность и научная новизна
Одной из главных целей проектов увеличения энергий мезонных фабрик (например, LAMPF) было распространение изучения двойной перезарядки пионов на новую перспективную область, в которой, как говорилось выше, ожидались возможные проявления нестандартных механизмов этого процесса.
В условиях отказа от таких проектов представленные в диссертации работы, выполненные на протонных синхротронах ИТЭФ и КЕК, осуществили первые и пТем самым, использование процесса (0.14) в кинематике 5CR представляет собой дополнительный метод исследования распределений протонов (или нейтронов) в средних и тяжелых ядрах, помимо применения реакций перезарядки 7г± => 7г° (см., например, последний раздел в известном обзоре Глаубера [2]). пока единственные измерения в этой актуальной области исследований и обнаружили аномальные с точки зрения теории физические явления.
Все вошедшие в диссертацию работы содержат новые по сравнению с опубликованными в литературе научные результаты. Это относится как к обнаружению (Часть I) ранее неизвестной аномалии при энергиях 0,75 - 1,1 ГэВ в сечениях инклюзивных процессов двойной перезарядки пиона на ядрах (DCX) и её модельному объяснению Кайдаловым и диссертантом на основе разработанного ими нового механизма DCX с учетом преобладающего вклада неупругих перерассеяний (Часть II), которое было выполнено в рамках грибовско-глауберовского подхода к описанию взаимодействий адронов с ядрами, так и к информации, полученной в выполненных экспериментах по регистрации рождения противоположно заряженного пиона в инклюзивных процессах пион-ядерного рассеяния и их интерпретации в рамках релятивистской квантовомеханической картины глауберовской теории экранирования нуклонов ядра (Часть III).
Предложенной методикой и полученными физическими результатами диссертация открывает два новых направления в релятивистской физике пион-ядерных взаимодействий, связанные с регистрацией и интерпретацией инклюзивных процессов с детектированием вылетающих вперед пионов с противоположными начальному знаком заряда пиона в двух специально выделенных кинематических областях.
В случае наблюдения этих процессов в кинематической области DCX, где рождение дополнительных пионов запрещено и имеет место явление двойной перезарядки налетающего пиона, явно видна перспектива изучения нового, квантово-полевого эффекта доминирования неупругих перерассеяний, который обеспечивает возможность исследования инклюзивной двойной перезарядки в условиях достаточно традиционных измерений на магнитных спектрометрах в пучках обычных протонных синхротронов. Тем самым, инклюзивный процесс DCX, оказавшийся уникальным с точки зрения наблюдения эффектов квантовой теории поля, становится областью непосредственного их исследования на опыте при энергиях в районе 1-5 ГэВ. Здесь эти эффекты определяют всю физическую картину явления (включая зависимость от NN-корреляций в ядрах), в отличие от других адрон-ядерных взаимодействий, в которых они приводят лишь к поправкам к величине измеряемого сечения.
В другом кинематическом интервале SCR, где происходит рождение противоположно заряженного пиона при рассеянии первичного, представленные в диссертации инклюзивные процессы демонстрируют перспективность применения нового метода измерения эффекта экранирования для получения независимых оценок эффективных размеров распределений протонов и нейтронов в ядрах.
Актуальность обоих вопросов тематики, представленной в работах диссертации, можно кратко характеризовать нижеследующим вводным текстом к работе известного специалиста по пион-ядерным исследованиям Сета (K.K.Seth). "Двойная перезарядка пиона является уникальным процессом. Она не имеет аналогов среди традиционных ядерных реакций и способна зондировать ядерные состояния с необычно высоким изоспином и экзотическим составом. С этим процессом в течение многих лет связывалась надежда на прояснение некоторых наиболее неуловимых аспектов структуры ядер, таких как двухнуклонные корреляции и различия в распределениях нейтронов и протонов."[44]
Научно-практическая ценность
Что касается основного материала диссертации, посвященного двойной перезарядке пиона на ядрах, то обнаруженная DCX-аномалия (Часть I) открывает возможности регистрации и исследования процессов DCX при энергиях выше 1 ГэВ с сечениями, почти на порядок величины большими ожидавшихся в рамках стандартного механизма этих редких реакций, т. е. в условиях опытов на ускорителях, гораздо более удобных с точки зрения меньших требуемых интенсивностей и времен экспозиции.
Сопоставление результатов будущих DCX-экспериментов при энергиях ~ 1 - 4 ГэВ с предсказаниями модельных расчетов (Часть II) позволит проверить справедливость как заложенных в них физических предположений, так и всего грибовско-глауберовского подхода в условиях, когда эффекты неупругих квантово-полевых перерассеяний велики.
Практически важными следует считать также разработанные в диссертации перспективные методические вопросы. Это, во-первых, проверка использования нового метода раздельного определения поправок на экранирование протонов и нейтронов соответственно в инклюзивных 7Г+- и 7Г~-взаимодействиях с ядрами при специально выбранной кинематике.
Во-вторых, это выделение с помощью другого кинематического интервала нетривиальных и редких инклюзивных DCX-процессов, в которых квантовая теория поля на примере эффекта неупругих перерассеяний демонстрирует, как виртуальные промежуточные многочастичные состояния могут полностью определять энергетический ход и вероятность регистрации самого явления двойной перезарядки пиона при высоких энергиях.
Научно-практическая ценность представленной в диссертации деятельности по DCX подкрепляется тем фактом, что Комитет по научной политике будущего 50-ГэВ протонного ускорительного комплекса J-PARC (Токаи, Япония) включил в список для рассмотрения предложение группы ИТЭФ по проведению совместного эксперимента по этой тематике. Обоснование было представлено диссертантом на заседании Комитета в приглашенном докладе, состоявшемся 11 января 2007 г. [45]. В марте 2007 г. эксперимент прошел первую стадию одобрения и получил номер Е08.
Представленные в Части III диссертации результаты измерения дифференциальных сечений х^А-рассеяния с образованием -к± обеспечили получение новых экспериментальных оценок размеров ядер и пространственных распределений как протонов, так и нейтронов. Предложенная методика определения ядерных параметров не только дополняет аналогичные исследования с помощью других пучков ускорителей (гамма-квантов, электронов, протонов и т. п.), но и обладает рядом преимуществ: простотой проведения сравнительных экспериментов в пучках пионов разного знака, а в ряде случаев получением результатов с большей относительной точностью или даже уникальных - для нейтронных распределений.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Метод измерения DCX-сечений в процессах тг~ + А —> n~fgrw -f X, позволяющий выделить область действия SSCX-механизма, свободную от фона реакций с рождением дополнительных пионов [46, 47].
2. Результаты измерения спектров вылетающих пионов в процессе 7г~ + А —> тг^огш + Х для ядра 160 [46]-[49] при начальных энергиях Т0, равных 0,5 ГэВ, 0,59 ГэВ, 0,75 ГэВ и 1,1 ГэВ, а также [50] для ядер 6>7Li, 12С при Г0 = 0,59 ГэВ, 0,75 ГэВ и 1,1 ГэВ и ядер Al, Си, In, Та, Bi при Т0 = 0,59 ГэВ; зависимость инклюзивного сечения процесса двойной перезарядки от атомного номера ядра [50, 51] при 0,59 ГэВ.
3. Обнаружение энергетической DCX-аномалии: отсутствие резкого падения сечения с энергией для ядер 1бО, 6>7Li, 12С в интервале энергий 0,59 - 1,1 ГэВ [46, 51].
4. Оценка доминирующего вклада глауберовских неупругих перерассеяний в инклюзивную двойную перезарядку пиона при высоких энергиях [52] и указание на связь этого эффекта с короткодействующими iViV-корреляциями.
5. Количественные расчеты верхней и нижней границ для энергетической зависимости инклюзивного DCX-сечения на 16О [53] при энергиях 0,6-4 ГэВ в рамках подхода Грибова-Глаубера к неупругим перерассеяниям с учетом двухпионных промежуточных состояний в модели однопионного обмена.
6. Определение значения поправки на экранирование протона нейтроном в дейтроне и величины его глауберовского параметра ((r~"2)d)> уточненные новыми измерениями сечения процесса 7г~ + А —> п^оги) + (тг~ + X') на дейтроне [54]-[57], и величины сечения на свободном нейтроне [55]. Результаты измерения сечений указанного процесса на ядрах 6,7Li и определения величин (г2) в,7Li [57].
Личный вклад диссертанта
1. Постановка эксперимента на 3-м спектрометре ИТЭФ по изучению инклюзивного процесса двойной перезарядки пиона (DCX) на ядрах при высоких энергиях. Предложение метода для выделения области действия стандартного DCX-механизма двух последовательных однократных перезарядок (SSCX).
2. Руководство и непосредственное участие в проведении измерений, обработке данных и анализе результатов. Получение и проверка вывода о наблюдении аномалии в энергетической зависимости DCX-сечений на ядре 160, а также на 6Li, 7Ы и 12С.
3. Предложение независимого эксперимента по наблюдению DCX-аномалии на спектрометре SKS (КЕК, Япония). Руководство набором статистики и окончательный физический анализ результатов.
4. Проведение расчетов сечения DCX по МС-программам в стандартной модели SSCX и с учетом вклада неупругих перерассеяний для объяснения DCX-аномалии. Проверка применимости к DCX модели однопионного обмена, детальные расчеты амплитуд для предсказания энергетического хода DCX-сечения.
5. Предложение и проведение на 3-м спектрометре ИТЭФ эксперимента по раздельному измерению дифференциальных сечений инклюзивного рождения пионов пионами на протонах и нейтронах ядер для определения параметров нуклонных распределений.
6. Анализ результатов и получение в рамках глауберовского подхода величин поправки на экранирование протона в дейтроне, его глауберовского параметра и протонных rms-радиусов ядер изотопов 6Li и 7Li, а также идея оценки отношения нейтронных и протонных радиусов среднетяжелых ядер.
7. Подготовка текстов публикаций по всем экспериментальным работам, включенным в диссертацию.
Апробация работ
Выполненные с помощью трехметрового спектрометра ИТЭФ измерения, приведшие к обнаружению DCX-аномалии, получили подтверждение в эксперименте Т459 в КЕК (Tsukuba, Japan), поставленном на SKS в 1999 г. коллаборацией ИТЭФ/КЕК по предложению диссертанта и её коллег из ИТЭФ.
Конкретные результаты с наблюдением DCX-аномалии и её теоретической интерпретацией [46]-[53] и [61]-[72] (Части I и II) докладывались диссертантом и публиковались в трудах следующих международных конференций: Mesons and Nuclei at Intermediate Energies (Dubna, 1994) [61], Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chro-modynamics (Dubna, 1994,1996) [62, 63], Mesons and Light Nuclei (Straz pod Ralskem, 1995; Prague, 2001) [64, 65], "Meson 96" Workshop (Cracow, 1996) [66], 6th Conf.Intersections of Particle and Nuclear Phys., CIPANP97 (Big Sky, USA, 1997) [67], XVII Particles and Nuclei Intern. Conf. PANIC05 (Santa Fe, USA, 2005) [68].
Отдельные материалы по изучению DCX были представлены в секционных докладах на сессиях отделения РАН (1994-2004); обзорные материалы докладывались диссертантом на международных рабочих совещаниях и семинарах - в Phys. Inst., Univ. Tubingen (Oberjoch, Germany, 1993, 1998), в ИТЭФ (Москва, 1994, 2003), в Univ. of Valencia (Valencia, Spain, 1995), в I. Inst. Experimentalphys., Univ. Hamburg (Hamburg, Germany, 1998), в ПИЯФ (С.-Петербург, 2003) и в Lab. Nucl. Science, MIT (Boston, USA, 2005).
Коллектив трехметрового спектрометра представлял аналогичную приведенной выше информацию в следующих докладах: Intern. Conf. on Physics with GeV-Particle Beams (Juelich, Germany, 1994) [69], Nuclear and Particle Physics with Meson Beams in the 1-GeV Region (INS, Tokyo, Japan, 1995) [70], XIV Intern. Conf. on Particles and Nuclei (Williamsburg, USA, 1996) [71], 7th Intern. Symp. on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon (Vancouver, B.C., Canada, 1997) [72].
Результаты [54]-[60], изложенные в Части III, были представлены частично в виде докладов диссертанта и опубликованы в трудах конференций молодых ученых в Нор-Амберде (1979) и Ташкенте (1981) и Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра в Алма-Ате (1984). Основные сведения по измерению экранирования протонов докладывались на секционных заседаниях сессий ОЯФ АН СССР ( 1978-1984); более подробные сведения были изложены диссертантом на семинарах в ЛИЯФ (1979), ИФВЭ (1979), ЛВЭ ОИЯИ (1979), ИЯИ ММФ (1979), ЛЯП ОИЯИ (1980).
Публикации
Основные работы автора по новым экспериментальным и теоретическим результатам, представленным в диссертации, перечислены в предыдущих подразделах (см. [46]-[72] в Списке работ, включенных в диссертацию). Полный список публикаций по материалам диссертации включает также работы с участием автора [18]-[21], [73], связанные с трехметровым магнитным спектрометром и методикой обработки экспериментальных результатов.
Основные материалы диссертации публиковались в таких реферируемых журналах, как Письма в ЖЭТФ, Ядерная физика, Nuclear Physics A, Nuclear Physics В, Journal of Physics G, Physical Review Сив других изданиях (из них семь публикаций - в журналах из перечня ВАК 2006 г.), а также в трудах российских и международных конференций.
Часть I. Экспериментальные исследования инклюзивной двойной перезарядки пионов на ядрах при энергиях 0,5 -1,1 ГэВ
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика атомного ядра и элементарных частиц», 01.04.16 шифр ВАК
Исследование рождения пи-мезонов при взаимодействии протонов с ядрами в области промежуточных энергий1998 год, кандидат физико-математических наук Губер, Федор Фридрихович
Неупругие взаимодействия адронов высокой энергии с нуклонами и ядрами фотоэмульсии и явление кластеризации1984 год, доктор физико-математических наук Третьякова, Марианна Ивановна
Изучение взаимодействий поляризованных дейтронов с протонами и ядрами в области импульсов 0,7-9,0 ГэВ/с2006 год, доктор физико-математических наук Ладыгин, Владимир Петрович
Динамика процессов взаимодействия протонов промежуточных энергий с легчайшими ядрами и кластерами при большой передаче импульса1999 год, доктор физико-математических наук Узиков, Юрий Николаевич
Фоторождение и рассеяние псевдоскалярных мезонов на легких ядрах в резонансной области2006 год, доктор физико-математических наук Фикс, Александр Иванович
Заключение диссертации по теме «Физика атомного ядра и элементарных частиц», Крутенкова, Анна Петровна
Основные результаты диссертации:
1. Впервые предложен и использован метод измерения DCX-сечений в инклюзивных реакциях при высокой энергии, позволяющий выделить область, где следует изучать действие основного SSCX-механизма двух последовательных однократных перезарядок пиона на двух однотипных нуклонах ядра.
2. На трехметровом спектрометре ИТЭФ впервые измерены спектры т+-мезонов, вылетающих вперед ({в) ~ 5°) из реакции (DCX) на ядрах от 6Li, до Bi при следующих значениях начальных импульсов (кинетических энергий) и разницы ДТ энергий начального и конечного пионов: i) для 6Li, 7Li и 160 при 0,72 ГэВ/с (0,59 ГэВ), ДТ = 0-250 МэВ (и отдельно для 6Li, 7Li, 12С, 160, Al, Си, In, Та и Bi при ДТ = 0-150 МэВ);
И) для 6Li, 7Li, 12С и 160 при 0,89 ГэВ/с (0,75 ГэВ), ДТ = 0-150 МэВ; iii) для 6Li, 7Li, 12С и 160 при 1,25 ГэВ/с (1,1 ГэВ), ДТ= 0-150 МэВ.
3. Впервые получена зависимость сечений реакции (DCX) от атомного номера при 0,59 ГэВ. Эта зависимость хорошо описывается законом Аа при величине а = 0, 68 ± 0,04, близкой к 2/3.
4. Обнаружено аномальное энергетическое поведение сечений реакции (DCX) в диапазоне 0,59 - 1,1 ГэВ на 6Li, 7Li, 12С и 1бО: измеренные сечения уменьшаются с энергией относительно медленно и превышают расчетные в стандартном SSCX-механизме по крайней мере в 2-5 раз при 0,75 - 1,1 ГэВ.
В эксперименте на SKS (КЕК) измерены такие же как в п.(2.) спектры на 160 при 0,62 ГэВ/с (0,5 ГэВ), ДТ = 0 - 165 МэВ, и при 0,89 ГэВ/с (0,75 ГэВ), ДТ = 0 -300 МэВ). Полученные на основе этих спектров значения сечений подтверждают заключение о наличии DCX-аномалии.
5. В рамках МС-программы каскадного типа для SSCX-механизма с дополнительным учетом влияния внутриядерной среды впервые выполнены расчеты ДТ-спектров и энергетического хода инклюзивного DCX-сечения на 160 для энергий 0,4 - 2 ГэВ, а также А-зависимости DCX-сечения при 0,59 ГэВ.
6. Впервые в рамках формализма Грибова для описания инклюзивных адрон-ядерных процессов обнаружен преобладающий вклад нового DCX-механизма с учетом неупругих перерассеяний (IR) и связь IR с короткодействующими NN-корреляциями. В рамках модели ОРЕ для DCX и подходе Грибова-Глаубера впервые выполнен расчет коридора энергетического хода инклюзивного DCX-сечения на 16О до энергии 4 ГэВ на основе SSCX-механизма с включением эффекта IR и получено заключение о возможности объяснения DCX-аномалии.
7. Обоснована возможность при энергиях ~ 1 ГэВ и выше прямого исследования эффектов неупругих перерассеяний пиона на нуклонах в ядерной материи на базе использования уникальных свойств инклюзивных DCX-процессов, в которых эти эффекты доминируют.
8. В 7г-пучке протонного синхротрона У-10 с импульсом 2,6 ГэВ/с на водороде и дейтерии измерены спектры вылетающих вперед тг+ для реакции (5CR) с рождением дополнительного пиона. Из найденного значения поправки на экранирование протона определена величина глауберовского параметра дейтрона (r~2)d = 0,32 ± 0, 04 Фм-2, согласующаяся с известными данными, полученными другими методами. Впервые с учетом экранирования . нейтрона протоном в дейтроне получены сведения о М^-спектре процесса 7Г~ -f п —» тт+ + X на свободном нейтроне и его сечении в области > (n^N + 2m7X)2. Впервые серия измерений была осуществлена на двух литиевых мишенях, содержащих 6Li и 7Li. На основе описания ядер в модели независимых частиц были получены rms-радиусы этих изотопов, хорошо согласующиеся с известными по литературе.
9. В попеременно используемых 7г+- и 7г--пучках при 2,6 ГэВ/с были впервые измерены М\-зависимости дифференциальных сечений d2 а{~к+) / dVLdM^ и d2a(7r~)/dQ,dMx и интегралы от них, 1+ и на ядрах С и Bi. Определение /+// в одном опыте на пучках тг^/п' (при введении поправок на эффекты
Благодарности
В ходе получения результатов, представленных в диссертации, я ощущала поддержку многих сотрудников ИТЭФ и, особенно, моих коллег из лаборатории трехметрового спектрометра и её руководителя И.А.Радкевича. Пользуюсь возможностью назвать тех из них, чье содействие было наиболее существенным.
Я благодарна В.В.Кишкурно, В.В.Куликову, а также П.А.Мурату за их вклад в работы по экранированию нуклонов и определению размеров нуклонных распределений в ядрах.
Во всех экспериментах по двойной перезарядке пиона, основная часть материалов которых была обработана при участии Б.М.Абрамова, большую роль сыграл В.В.Куликов, которому я благодарна за постоянную помощь и советы.
Моя особая благодарность адресована физикам-теоретикам, идеи и расчеты которых были использованы в наших совместных работах. Прежде всего это относится к А.Б.Кайдалову, а также Л.А.Кондратюку, и М.Висенте-Вакасу и Л.Альварецу-Русо - сотрудникам Е.Осета, который проявляет постоянный интерес к нашими DCX-исследованиям.
Я хочу поблагодарить также руководителей научных семинаров за приглашение представить результаты нашей работы по двойной перезарядке, в частности А.А.Воробьева (ПИЯФ), А.Г.Долголенко (ИТЭФ), Дж.Мэтьюс (J.L.Matthews, MIT) и, особенно, Г.А.Лексина (ИТЭФ).
Вместе с моими коллегами из ИТЭФ, инициаторами постановки DCX-эксперимента в Цукубе (КЕК), я благодарна нашим коллабораторам по совместному эксперименту ИТЭФ/КЕК - прежде всего, О.Хашимото, Х.Ноуми, а также П.Саха и другим.
Я признательна М.В.Данилову, который официально поддержал наше сотрудничество с университетом Тохоку, связанное с проведением измерений на спектрометре SKS.
Я ценю дружескую помощь К.Г.Борескова и А.Г.Долголенко при подготовке текста автореферата и материалов для презентации диссертации.
Мне приятно поблагодарить всех, кто не пожалел времени, чтобы помочь мне при оформлении диссертации, в частности, А.С.Кингсепа - за советы и критические замечания, и, особенно, И.С.Цукермана и И.И.Цукермана - за их работу по набору и редактированию текстов.
В заключение назову тех сотрудников нашей лаборатории, неформальную поддержку, дружеское участие и повседневную помощь которых я имела привилегию получать во время нашей многолетней совместной работы.
Это Боря Абрамов, Юра Бородш^ТЯгорь Духовской, Володя Кишкурно, Слава Куликов, Миша Мацюк, Паша Мурат, Коля Ткач, Лена Турдакина, Витя Федорец и Стасик Франковский. ферми-движения и на кулоновское взаимодействие) позволят развить независимый способ определения отношения (г2)п/{т2)р, в значительной мере лишенный ошибок эксперимента и теоретического расчета связи сечения с (г2).
Благодарности
В ходе получения результатов, представленных в диссертации, я ощущала поддержку многих сотрудников ИТЭФ и, особенно, моих коллег из лаборатории трехметрового спектрометра и её руководителя И.А.Радкевича. Пользуюсь возможностью назвать тех из них, чье содействие было наиболее существенным.
Я благодарна В.В.Кишкурно, В.В.Куликову, а также П.А.Мурату за их вклад в работы по экранированию нуклонов и определению размеров нуклонных распределений в ядрах.
Во всех экспериментах по двойной перезарядке пиона, основная часть материалов которых была обработана при участии Б.М.Абрамова, большую роль сыграл В.В.Куликов, которому я благодарна за постоянную помощь и советы.
Моя особая благодарность адресована физикам-теоретикам, идеи и расчеты которых были использованы в наших совместных работах. Прежде всего это относится к А.Б.Кайдалову, а также Л.А.Кондратюку, и М.Висенте-Вакасу и Л.Альварецу-Русо - сотрудникам Е.Осета, который проявляет постоянный интерес к нашими DCX-исследованиям.
Я хочу поблагодарить также руководителей научных семинаров за приглашение представить результаты нашей работы по двойной перезарядке, в частности А.А.Воробьева (ПИЯФ), А.Г.Долголенко (ИТЭФ), Дж.Мэтьюс (J.L.Matthews, MIT) и, особенно, Г.А.Лексина (ИТЭФ).
Вместе с моими коллегами из ИТЭФ, инициаторами постановки DCX-эксперимента в Цукубе (КЕК), я благодарна нашим коллабораторам по совместному эксперименту ИТЭФ/КЕК - прежде всего, О.Хашимото, Х.Ноуми, а также П.Саха и другим.
Я признательна М.В.Данилову, который официально поддержал наше сотрудничество с университетом Тохоку, связанное с проведением измерений на спектрометре SKS.
Я ценю дружескую помощь К.Г.Борескова и А.Г.Долголенко при подготовке текста автореферата и материалов для презентации диссертации.
Мне приятно поблагодарить всех, кто не пожалел времени, чтобы помочь мне при оформлении диссертации, в частности, А.С.Кингсепа - за советы и критические замечания, и, особенно, И.С.Цукермана и И.И.Цукермана - за их работу по набору и редактированию текстов.
В заключение назову тех сотрудников нашей лаборатории, неформальную поддержку, дружеское участие и повседневную помощь которых я имела привилегию получать во время нашей многолетней совместной работы.
Это Боря Абрамов, Юра Бородин, Сережа Булычев, Игорь Духовской, Володя Кишкурно, Слава Куликов, Миша Мацюк, Паша Мурат, Коля Ткач, Лена Турдакина, Витя Федорец и Стасик Франковский.
Заключение
Представленные в диссертации работы связаны с наблюдением при высоких энергиях инклюзивных пионных процессов на ядрах, в которых фиксируется только вылет вперед пиона с зарядом, противоположным начальному:
7Г+ + А - 7Г%rvi + X.
В двух исследуемых кинематических областях эти реакции описываются различными механизмами и представляют собой явления разного типа. В кинематическом интервале mN + m^)2 <Ml< (mN + 2m1T)2, (SCR) где определено в приближении взаимодействия пиона с одним из квазисвободных нуклонов ядра А, эти процессы являются фактически реакциями неупругого рассеяния начального пиона с одновременным рождением противоположно заряженного: поэтому участие протонов/нейтронов ядра сводится только к экранированию (screening: SCR) нейтронов/протонов в 7г+/7г~-пучках, соответственно. В кинематике
О < ДТ = Т0-Т<т7г, (DCX) где ДТ - разность кинетических энергий начального и вылетающего вперед пиона, запрещено рождение дополнительного пиона и в случае 7г~-пучка происходит двойная перезарядка начального пиона (double charge exchange: DCX) на двух протонах ядра, отвечающая стандартному механизму с двумя последовательными однократными перезарядками (two sequential single charge exchanges: SSCX).
Как следует из перечисленных далее экспериментальных результатов и их теоретической интерпретации в рамках, соответственно, глауберовского квантовомеханического рассмотрения и грибовского квантовополевого подхода в модели однопионного обмена, работы по наблюдению обсуждаемых процессов в интервалах SCR и DCX открывают два новых направления исследований, ранее не рассматривавшихся в релятивистской ядерной физике пионов.
Первое направление обеспечивает ряд преимуществ при определении эффективных радиусов ядер на основе измерения эффекта экранирования протонов, обусловленного упругим перерассеянием пиона на одном из нуклонов ядра.
Второе направление создает уникальную перспективу возможного наблюдения на эксперименте DCX-реакций в интервале DCX на уровне сечений не ниже нескольких мкбарн/стерадиан на средних ядрах в области энергий 1-4 ГэВ, что обусловлено исключительно эффектами неупругих пионных перерассеяний.
Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Крутенкова, Анна Петровна, 2007 год
1. High-energy deuterori cross sections. Phys. Rev., 100 (1955) 2422. Р.Глаубер
2. Теория столкновений адронов высокой энергии с ядрами. УФН, 103 (1971) 6413. В.Н.Грибов
3. Глауберовские поправки и взаимодействие адронов с ядрами при высоких энергиях. ЖЭТФ, 56 (1969) 892
4. В.М.Колыбасов и М.С.Маринов Взаимодействие частиц высокой энергии с дейтронами. УФН, 109 (1973) 137
5. V.Franco, and R.J.Glauber High-energy deuteron cross sections. Phys. Rev., 142 (1966) 1195
6. R.G.Parsons, J.S.Trefi! and S.D.Drell Double-charge-exchange scattering of pions from nuclei. Phys. Rev., 138 (1965) B847
7. M.Bleszynski and R.J.Glauber
8. Pion double charge exchange and nuclear correlations. Phys. Rev., C36 (1987) 681; E.Bleszynski, M.Bleszynski and R.Glauber
9. Detection of nucleon correlations via pion double-charge-exchange reactions. Phys. Rev. Lett., 60 (1988) 14838. О.Д. Далькаров
10. Частное сообщение, май 19949. R.M. Brown et al.
11. Experimental results on the reactions ir~p —> nnN in the c.m. energy range 1400-2000 MeV. Phys. Rev., D4 (1971) 269312. R.A.Lundy et al.
12. Zero-degree production of high-momentum7r", mesons by 7r~ mesons incident on nuclei. Phys. Rev. Lett., 20 (1968) 283
13. J.-B.Jeanneret, M.Bogdanski, and E.Jeannet
14. Double charge exchange and one-pion production in + 4He collisions at 1.7 GeV/c. Nucl. Phys., A350 (1980) 345
15. Ю.А.Батусов, С.А.Бунятов, В.М.Сидоров, В.А.Ярба Двойная перезарядка 7г+-мезонов.
16. Письма в ЖЭТФ, 46 (1964) 817
17. Ю.А.Батусов, С.А.Бунятов и др.
18. Образование мезонов мезонами и двойная перезарядка 7г~ -мезонов на ядрах в фотоэмульсии в интервале энергий 200-375 МэВ. ЯФ, 9 (1969) 378
19. И.А.Радкевич, В.В.Владимирский, В.В.Соколовский, А.М.Благородов Магнитный трековый спектрометр с искровыми камерами.1. ПТЭ, №4 (1964) 54
20. И.А.Духовской, В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов,.,.,И.А.Радкевич, В.В.Соколовский и др.3.х метровый магнитный спектрометр.
21. ПТЭ, 1974 (депонировано в ВИНИТИ: №897-74 Деп.)
22. И.Н.Бородина, ., В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др.
23. Программа обработки снимков трехметрового магнитного спектрометра с искровыми камерами на автоматическом устройстве (типа HPD) ПСП-1 ИТЭФ.
24. Тр. межд. симпоз. по вопросам автоматизации обработки данных с пузырьковых и искровых камер. Дубна, ОИЯИ, D10-6142, 316 (1971)
25. О.Н.Балошин, В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова и др.
26. Определение параметров отображения точки из фотографируемого пространства на плоскость пленки.
27. Препринт ИТЭФ № 796 (1971)
28. В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др.
29. Увеличение точности восстановления координат при фотографировании через отражающие ипреломляющие поверхности. Препринт ИТЭФ № 23 (1973)
30. В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов
31. Программы статистической обработки данных с 3-х метрового магнитного спектрометра. Препринт ИТЭФ № 42 (1973)22. В.В.Кишкурно
32. Методы обработки данных на Зг-метровом магнитном спектрометре и изучение рождения р-мезона назад в реакции п~р —> рр~ при импульсах 1,80-^3,25 ГэВ/с. Кандидатская диссертация, ИТЭФ, М., 1973
33. Б.М.Абрамов,., А.П.Крутенкова, В.В.Куликов,., Е.Н.Турдакина и др.
34. Использование квазиупругого пион-протонного рассеяния назад при 0.7 ГэВ/с для изучения ферми-движения в легких ядрах. Письма в ЖЭТФ, 71 (2000) 524
35. Б.М.Абрамов,., А.П.Крутенкова, В.В.Куликов,., Е.Н.Турдакина и др.
36. Помск эффектов ядерной среды в квазиупругом пион-дейтронном рассеянии назад на 6Li. Письма в ЖЭТФ, 74 (2001) 504
37. Б.М.Абрамов,., А.П.Крутенкова, В.В.Куликов, и др.
38. Квазиупругое выбивание тритонов из ядер 6Li и 7Li пионами промежуточных энергий. Письма в ЖЭТФ, 80 (2004) 244
39. Б.М.Абрамов,., А.П.Крутенкова, В.В.Куликов,., Е.Н.Турдакина и др.
40. Квазиупругое выбивание дейтронов и тритонов из изотопов лития пионами промежуточных энергий.1. ЯФ, 68 (2005) 50327. T.Fukuda et al.
41. The superconducting kaon spectrometer SKS. Nucl. Instrum. Methods, A361 (1995) 48528. H. Noumi et al.
42. Sigma nucleus potential in A = 28.
43. Phys. Rev. Lett. 89 (2002) 072301; Erratum ibid., 90 (2003) 04990229. H. Noumi et al.
44. Sigma nucleus interactions in medium to heavy nuclei. Nucl. Phys., A721 (2003) 995;1. P.K. Saha
45. Study of E-nucleus potential by the , K+) reaction.
46. PhD thesis, High Energy Accelerator Research Organization, 2001; KEK Report 2001-17;1. P.K. Saha et al.
47. Study of sigma-nucleus potential by the (тг~, K+) reaction on medium-to-heavy nuclear targets. Phys. Rev., С70 (2004) 044613; P.K. Saha et al.
48. Production of the neutron-rich hypernucleus д°1Л in the (я--, K+) double charge-exchange reaction. Phys. Rev. Lett., 94 (2005) 05250230. O.Hashimoto
49. Future experimental projects with the superconducting kaon spectrometer, in Perspectives of Meson Science (North-Holland, 1992), Chapt. 19, p. 547; Preprint Tokyo Univ., INS-844, Tokyo (1990); T. Nagae,
50. The future program in DCX and KEK.
51. Second LAMPF Workshop on Pion-Nucleus Double Charge Exchange (Los Alamos, New Mexico, USA), World Sci., 1990, p. 57031. К.Н.Мухин
52. Экспериментальная ядерная физика. Кн. 2. Физика элементарных частиц". Энергоатомиздат, М., 1993
53. ПРОГРАММА исследований на адронных пучках ускорителя У-10 ИТЭФ. (Под ред. В.В.Владимирского, В.П.Канавца и В.Т.Смолянкина)
54. ИТЭФ, М., 1998; hep-ex/990200733. Г.А.Лексин
55. Взаимодействие частиц высокой энергии с ядрами.1. школа физики ИТЭФ, 1 (1975) 90; Г.А.Лексин1. Ядерный скейлинг.
56. I школа физики ИТЭФ, 2 (1975) 5; IV школа физики ИТЭФ, 2 (1977) 5; В сб. "Элементарные частицы", М., ИТЭФ34. Б.В.Гаврилов, Г.А.Лексин
57. Глубоконеупругие ядерные реакции.
58. X школа физики ИТЭФ, 1 (1983) 46;1. Б.В.Гаврилов, Г.А.Лексин
59. Образование дейтронов в ядерных реакциях при высоких энергиях.
60. XII школа физики ИТЭФ, 1 (1985) 22;1. Б.В.Гаврилов, Г.А.Лексин
61. Глубоко-неупругие ядерные реакции. Новые данные и аспекты анализа. 4 (1985) 108;
62. В сб. "Элементарные частицы", М., ИТЭФ35. M.Arima and R.Seki
63. Elastic and charge exchange pion-nucleus interaction at 800 MeV/c and above.
64. Second LAMPF Workshop on Pion-Nucleus Double Charge Exchange (Los Alamos, New Mexico, USA), World Sci., 1990, p. 41936. E.Oset and D.Strottman
65. High-energy pion-induced double charge exchange and isovector renormalization. Phys. Rev. Lett., 70 (1993) 146; E.Oset, D.Strottman, H.Toki, J.Navarro
66. Core polarization phenomena in pion-nucleus charge-exchange reactions above the delta resonance. Phys. Rev., C48 (1993) 2395
67. И.И.Воробьев и Л.С.Новиков
68. Наблюдение двухступенчатого глауберовского процесса в двойной перезарядке 7г+-мезонов на ядрах.
69. Письма в ЖЭТФ, 33 (1981) 295
70. И.И.Воробьев, Л.С.Новиков и А.Ф.Бузулуцков Двойная перезарядка тг+-мезонов с импульсом 2,9 ГэВ/с. ЯФ, 36 (1982) 417
71. Б.М.Абрамов,.,В.В.Кишкурно, Л.А.Кондратюк, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др. Измерение эффекта экранирования протона в дейтроне в реакции двойной перезарядки пиона. Письма в ЖЭТФ, 24 (1976) 26141. L.A.Kondratyuk
72. Collision theory for nuclear interactions at intermediate and high energies. EVascati preprint LNF-74/63(L) (1974)42. Л.А.Кондратюк
73. Новые теоремы о взаимодействии в конечном состоянии при развале дейтрона. ЯФ, 24 (1976) 47743. А.П.Крутенкова
74. Инклюзивные процессы тг~p(d) —> тг+Х и -п~р —► АХ с вылетом регистрируемой частицы вперед при импульсах ро ~ 2 -г 3 ГэВ/с. Кандидатская диссертация, ИТЭФ, М., 19781. K.K.Seth et al.
75. Angular distributions for the reaction 180(7Г+, 7r~)J8Ne and pion double-charge-exchange form factors. Phys. Rev. Lett., 43 (1979) 1574
76. A.B.Kaidalov, A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov
77. P08: Pion double charge exchange on oxygen at J-PARC (proposal of experiment), http://j-pare.jp/NuclPart/pac0606/pdf/p08-Krutenkova.pdf (April 2006); A.P.Krutenkova
78. Pion double charge exchange on oxygen at J-PARC. Presentation at the 2nd РАС meeting, Jan. 11 2007
79. В.M.Abramov,., A. В. К aidalo v, A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov,.,L.Alvarez-Ruso, M.J.Vicente Vacas Inclusive pion double charge exchange on 160 at 0.6-1.1 GeV.
80. Nucl. Phys., A723 (2003) 389; nucl-ex/0211016
81. Б.М.Абрамов,.,М.Х.Висенте-Вакас,.,А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др. Инклюзивная двойная перезарядка тг~-мезонов на ядре1б0при энергиях 600 и 750 МэВ.1. ЯФ, 59 (1996) 399
82. А.П.Крутенкова, О.Хашимото, Т.Ватанабе, Х.Ноуми, П.К.Саха, Д.Абе, А.Б.Кайдалов, В.В.Куликов и др.
83. Измерение инклюзивной двойной перезарядки пиона на 16 О при 2 о >0.5 ГэВ на спектрометре SKS в КЕК.1. ЯФ, 68 (2005) 495
84. A.P.Krutenkova, T.Watanabe, D.Abe, Y.Fujii, O.Hashimoto, V.V.Kulikov et al. Inclusive pion double charge exchange on lsO above the A resonance.
85. Phys. Rev., C72 (2005) 037602; nucl-ex/0502017
86. В.М.Абрамов, Л.Альварец-Русо,. , М.Х.Висенте-Вакас, . , А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др. Спектры быстрых 7г+-мезонов из реакции А —> тг+ 4- X на ядрах кислорода и лития при 0.59 ГэВ.1. ЯФ, 65 (2002) 253
87. Б.М.Абрамов, Л.Альварец-Русо, . , М.Х.Висенте-Вакас, . , А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и др. ^-зависимость инклюзивной двойной перезарядки пиона.1. ЯФ, 68 (2005) 1336
88. A.B.Kaidalov and A.P.Krutenkova
89. Pion double charge exchange on nuclei and inelastic rescatterings. Yad. Fiz., 60 (1997) 1334
90. A.B.Kaidalov and A.P.Krutenkova1.plications of inelastic rescattering for pion double charge exchange on nuclei. J. Phys., G27 (2001) 893
91. B.M.Abramov, I.A.Dukhovskoy, V.S.Fedorets, V.V.Kishkurno, L.A.Kondratyuk, A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov et al.
92. Measurement of the proton screening correction in a deuteron for reactions 7r~ +p{d) —> тг+ + X. Nucl. Phys., B157 (1979) 189
93. Б.М.Абрамов, И.А.Духовской, В.В.Кишкурно, Л.А.Кондратюк, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и ДР
94. Сечение процессов -к~р —> 7г+Х~ -ir~d —>■ п+Х~ и поправка на экранирование протона. Труды IV Конференции молодых ученых ЕрФИ (Нор-Амберд, 1979), Ереван, 1980, стр. 52-57
95. Б.М.Абрамов, И.А.Духовской, В.В.Кишкурно, Л.А.Кондратюк, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов и ДР
96. Об эффекте экранирования протона в дейтроне в реакции двойной перезарядки тт~-мезона. ЯФ, 33 (1981) 733
97. Б.М.Абрамов, И.А.Духовской, В.В.Кишкурно, Л.А.Кондратюк, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов, М.А.Мацюк, П.А.Мурат и др.
98. Об определении (г2) ядер изотопов лития из данных по реакциям 6'71л(7г-,7г+)Х. Научно-технич. сб. "Проблемы ядерной физики и космических лучей" (Харьков, 1987, № 27), стр. 53-57
99. Б.М.Абрамов, И.А.Духовской,., В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов, М.А.Мацюк, П.А.Мурат и др.
100. Сравнительное изучение инклюзивных реакций 7г~ А —-> тГгX на изотопах лития при 2,6 ГэВ/с. Препринт ИТЭФ-134 (1983)
101. Б.М.Абрамов, И.А.Духовской, В.В.Кишкурно, А.П.Крутенкова, В.В.Куликов, М.А.Мацюк, П.А.Мурат и др.
102. Исследование инклюзивных реакций двойной перезарядки 7г+- и 7г~~мезонов на ядрах 12С и 209Biпри 2,6 ГэВ/с.1. Препринт ИТЭФ-158 (1984)
103. А.П.Крутенкова и И.С.Цукерман
104. Инклюзивное образование пионов пионами на ядрах и определение среднеквадратичных радиусов распределений протонов и нейтронов. ЯФ 70 (2007) в печати
105. B.M.Abramov,. , A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas Inclusive pion double charge exchange on oxygen-16 at intermediate energies.1.tern. Conf. on Mesons and Nuclei at Intermediate Energies (Dubna, May 1994); World Sci., 1995, p. 516-519
106. B.M.Abramov, I.A.Dukhovskoy, V.S.Fedorets, ., A.P.Krutenkova, et al. Inclusive pion double charge exchange on light nuclei above 500 MeV.
107. XII Intern. Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XII, Dubna, 1994), Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chromodynamics, Dubna, 1997, Vol.1, p. 305-308
108. A.B.Kaidalov and A.P.Krutenkova1.elastic Glauber rescatterings and pion double charge exchange on nuclei.
109. XIII Intern. Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XIII, Dubna, 1996), Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chromodynamics, Dubna, 1998, Vol.11, p. 53-57
110. B.M.Abramov, . , A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas Inclusive pion double charge exchange on light nuclei above 0.5 GeV.
111. Mesons and Light Nuclei (Straz pod Ralskem, Czech Republic, 1995); Few-Body Systems Suppl., 9 (1995) 237-240
112. B.M.Abramov, L.Alvarez-Ruso, . , A.B.Kaidalov, A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas
113. The ITEP study of inclusive pion double charge exchange: experiment and interpretation.
114. Mesons and Light Nuclei (8th Conf., Prague, 2-6 July 2001), AIP Conf. Proc., Melville, N.Y., 603(2001)515.518
115. B.M.Abramov, . , A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas An anomaly in inclusive pion double charge exchange on 160 at about 1 GeV. "Meson 96" Workshop (Cracow, 1996), Acta Phys. Polon., B27 (1996) 3051-3054
116. A.B.Kaidalov and A.P.Krutenkova
117. Pion double charge exchange on nucleus and the two-pion intermediate states.6th Conf. on Intersections of Particle and Nuclear Phys., CIPANP 97 (Big Sky, MT, USA, 27 May 2 June 1997) AIP Conf. Proc., Woodbury, N.Y., 412 (1997) 720-721
118. A.P.Krutenkova (for the SKS/KEK-ITEP Collaboration) Does inclusive pion DCX drop rapidly above 0.5 GeV?
119. XVII Particles and Nuclei Intern. Conf. (PANIC 05, Santa Fe, USA, 2005); Melville, New York, 2006, p.516.518
120. B.M.Abramov, . , A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas Inclusive pion double charge exchange on light nuclei near 1 GeV.1.tern, conf. on Physics with GeV-Particle Beams (Juelich, Germany, 1994); World Sci., 1995, p. 447-451
121. B.M.Abramov, S.A.Bulychjov, I.A.Dukhovskoy, . , A.P.Krutenkova et al. Inclusive pion double charge exchange on Oxygen-16 at 590 and 750 MeV.
122. Proc. 23rd INS Int. Symposium on Nuclear and Particle Physics with Meson Beams in the 1-GeV/c Region. Tokyo, Japan, 15-18 Mar 1995.
123. Nuclear and Particle Physics with Meson Beams in the 1-GeV Region (INS, Tokyo, Japan, 1995). Univ. Academy Press. Tokyo, Japan, 1995, p. 343-344
124. B.M.Abramov, . , A.P.Krutenkova, V.V.Kulikov, . , M.J.Vicente Vacas Inclusive pion double charge exchange on light nuclei above the delta resonance region. PANIC-96 (Williamsburg, USA, 1996), World Sci., 1996, p. 317-318
125. Energy dependence of backward 7r~ d elastic scattering in the 1-2 GeV region. Nucl. Phys., A372 (1981) 30174. F.C.Frank
126. Hypothetical alternative energy sources for the "second meson" events. Nature, 160, No.4068 (1947) 525
127. Ю.А.Батусов, Н.П.Богачев, В.М.Сидоров, И.Чулли
128. Образование мезонов 7г+-мезонами с энергией 280 Мэв на ядрах в фотоэмульсии. Докл. АН СССР, 128 (1959) 49176. Ю.А.Батусов
129. Двойная перезарядка П-мезонов. Кандидатская диссертация, ОИЯИ, Дубна, 196777. T.Marks et al.
130. Observation of the pion double-charge-exchange reaction 180(7r+,7r~)18Ne. Phys. Rev. Lett., 38 (1977) 149
131. Р.П.Джибути и Р.Я.Кезерашвили Двойная перезарядка тг-мезонов на ядрах. ФЭЧАЯ, 16 (1985) 117379. H.Clement
132. Pionic charge exchange in nuclei. Progr. Part. Nucl. Phys., 29 (1992) 175
133. M.B.Johnson and C.L.Morris
134. Pion double charge exchange in nuclei. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 43 (1993) 165
135. Strong interaction physics with pions at LAMPF (Report of the study group on future opportunities at LAMPF. Editors: M.B.Johnson and J.L.Matthews)1. Report LA-UR.-95-1858
136. R.Bilger, H.Clement, M.Schepkin
137. Signature of a nNN resonance in pionic double charge exchange at low energies. Phys. Rev. Lett., 71 (1993) 4283. R.Bilger et al.
138. Evidence for a dibaryon resonance in the pionic double charge exchange. Z. Phys., A343 (1992) 49184. B.Martemyanov, M.Schepkin
139. Possible signature of narrow dybaryon resonance in pion nucleus interaction. JETP Lett., 53 (1991) 13985. Yu.A.Batusov et al.
140. Resonant behaviour in double charge exchange reaction on тт"1"-mesons on the nuclear photoemulsion. Eur. Phys. J., A28 (2006) 11; hep-ph/0512312
141. N.Auerbach, W.R. Gibbs et al.
142. Pion double charge exchange and the nuclear shell model. Phys. Rev. Lett., 59 (1987) 1076 ; N.Auerbach, W.R. Gibbs et al.
143. Pion-nucleus double charge exchange and the nuclear shell model. Phys. Rev., С 38 (1988) 1277
144. W.R.Gibbs, G.N.Ginocchio and N.Auerbach
145. Pion double charge exchange: two uucleon correlations. Comm. Nucl. Part. Phys., 20 (1991) 14188. H.W.Baer et al.
146. Double analog transition 48Са(тг+, 7i-)48Ti at 35 and 50 MeV. Phys. Rev., C35 (1987) 142589. Z.Weinfeld et al.1.w-energy pion double charge exchange on Ca isotopes. Phys. Rev., C37 (1987) 902; Z.Weinfeld et al.
147. Pion induced transitions to double isobaric analog states at 35-MeV on If (7/2) shell nuclei. Phys. Lett., B237 (1990) 3390. A.Williams et al.
148. Pion double charge exchange above the Д(1232) resonance. Phys. Lett., B216 (1989) 1191. E. Oset and D. Strottman
149. Pion-nucleus single-charge exchange above the resonance. Phys. Rev., С 42 (1990) 245492. S.Rokni et al.1.obaric-analog-state transitions in pion charge-exchange reactions above the A(1232) resonance. Phys. Lett., B202 (1988) 3593. M.J.Vicente Vacas
150. Pion nucleus reactions at high energies.
151. M.J.Vicente Vacas, M.Kh.Khankhasayev, S.G.Mashnik Inclusive pion double-charge-exchange above .5 GeV.
152. Preprints Dept de Fi'sica Teorica, Univ. Valencia FTUV/94-73 and IFIC/94-70; nucl-th/9412023
153. P.A.M.Gram, S.A.Wood, E.R.Kinney et al.
154. Dependence of the cross section for inclusive pion double charge exchange on nuclear mass and charge. Phys. Rev. Lett., 62 (1989) 1837
155. S.A.Wood, J.L.Matthews, E.R.Kinney et al.
156. Systematics of inclusive pion double charge exchange in the delta resonance region. Phys. Rev., C46 (1992) 1903
157. M.Yuly, W.Fong, E.R.Kinney, C.J.Maher, J.L.Matthews et al. Pion double charge exchange and inelastic scattering on 3He. Phys. Rev., C55 (1997) 184897. M.Alqadi and W.R.Gibbs
158. Pion double charge exchange on 4He. Phys. Rev., C65 (2002) 04460998. N.Carayannopoulos et al.
159. Double charge exchange in 7r+-Helium scattering. Phys. Rev. Lett., 20 (1968) 121599. F.Gaille et al.
160. Experimental study of the double charge exchange reaction тг+ Ч-^Не —> 7r~ + 4p between 1.5 and 2.0 GeV/c.
161. Nuovo Cimento, 40A (1977) 31
162. M.Bogdanski, J.-B.Jeanneret et E.Jeannet
163. Etude experimentale de la reaction тг+ 4He —> тг+7r~ppd a 1.7 GeV/c. Helv. Phys. Acta, 51 (1978) 383101. J.-F.Germond and C.Wilkin
164. Exchange currents effects in pion double charge exchange from 4He.1.tt. Nuovo Cim. 13 (1975) 605;
165. M.R.Robilotta and C.Wilkin
166. On the pion-deuteron scattering length.
167. J. Phys. G: Nucl. Phys., 4 (1978) L115
168. О.Д.Далькаров и И.С.Шапиро
169. О механизме процесса двойной перезарядки на ядрах. ЯФ, 7 (1968) 562; O.D.Dalkarov and I.S.Shapiro
170. On the mechanism of the double x-meson charge exchange on nuclei and on the existence of "isonuclei". Phys. Lett., B26 (1968) 706103. B.M.Abramov et al.
171. Eight-channel large-aperture high-pressure Cherenkov detector. Nucl. Instrum. Methods, A248 (1986) 203104. R.A.Arndt et al.
172. Updated analysis of 7rN elastic scattering data to 2.1 GeV: The baryon spectrum. Phys. Rev. C52 (1995) 2120105. F.Ajzenberg-Selove
173. Energy levels of light nuclei A = 16-17. Nucl. Phys., A460 (1986) 1106. G.R.Burleson
174. The high energy experimental program.
175. Second LAMPF Workshop on Pion-Nucleus Double Charge Exchange (Los Alamos, New Mexico, USA), World Sci., 1990, p. 79
176. L.L.Salcedo, E.Oset and M.J.Vicente Vacas Computer simulation of inclusive pion nuclear reactions. Nucl. Phys., A484 (1988) 557
177. M.J.Vicente, E.Oset, L.L.Salcedo and C.Garcia Redo Inclusive pion-nucleus double charge exchange. Phys. Rev., C39 (1989) 209109. P.A.M.Gram
178. Systematics of inclusive double charge exchange.
179. Proc. Conf. Pion-Nucleus Physics: Future Directions and New Facilities at LAMPF (Los Alamos, NM, 1987) Ed. by R.J.Peterson and D.D.Strottman (AIP, New York, 1988), p. 79110. S.G.Mashnik et al.
180. Pion-induced transport of ж mesons in nuclei. Phys. Rev., C61 (2000) 034601
181. J.Speth, E.Werner and W.Wild Theory of finite Fermi systems. Phys. Rep., C33 (1977) 127112. R. Gilman et al.
182. Energy dependence of angular distributions in the nonanalog pion double-charge-exchange reaction160(7T+,7r-)16Ne(g.s.).
183. Phys. Rev., C29 (1984) 2395113. D.P. Beatty et al.
184. Pion double charge exchange on 160 above the Д(1232) resonance. Phys. Lett., B305 (1993) 13114. D.P. Beatty et al.
185. Pion double charge exchange on 16О at T0=300-500 MeV. Phys. Rev., C48 (1993) 1428115. V.Flaminio et al.
186. Compilation of cross-sections: I: 7r+ and 7Г~ induced reactions. CERN-HERA 83-01, 30 August 1983
187. V.V.Anisovich, L.G.Dakhno and P.E.Volkovitski
188. Shadow and antishadow effects in the scattering of particles on the deuteron. Phys. Lett., B42 (1971) 224;
189. A.B.Kaidalov and L.A.Kondratyuk1.clusive processes and shadow effects in deuteron. Nucl. Phys., B56 (1973) 90;
190. B.А.Карманов и Л.А.Кондратюк
191. Неупругая экранировка при рассеянии нуклонов высокой энергии на сложных ядрах. Письма в ЖЭТФ, 18 (1973) 451
192. A.B.Kaidalov Low x-physics.
193. Surveys in High Energy Physics, 9 (1996) 143
194. К.Г.Боресков, А.Б.Кайдалов, Л.А.Пономарев
195. Реджевская параметризация амплитуд 7г7г-рассеяния. Описание реакции тг~р —> тт~ т^п в модели OPER.1. ЯФ, 17 (1973) 1285119. В.G.Remolds et al.
196. Single-pion production in 7r-p interactions at 2.26 GeV/c. Phys. Rev., 184 (1969) 1424
197. J.L.Basdevant, C.D.Froggatt and J.L.Petersen Construction of phenomenological 7Г7Г amplitudes. Nucl. Phys., В72 (1974) 413 ;
198. C.D.Froggatt and J.L.Petersen
199. Phase-shift analysis of 7г+тг" scattering between 1.0 and 1.8 GeV based on fixed momentum transferanalyticity (II).
200. Nucl. Phys., В129 (1977) 89
201. Nucleus-nucleus interaction dynamics and the Glauber-Gribov approach. Nucl. Phys., A525 (1991) 39c
202. A.Capella, A.B.Kaidalov, and J.Tran Thanh Van
203. Gribov theory of nuclear interactions and particle densities at future heavy ion colliders. Heavy Ion Phys., 9 (1999) 169126. A.B.Kaidalov
204. Physics at small-x and heavy ion collisions. Surveys in High Energy Physics, 16 (2001) 267127. N.Armesto et al.
205. Nuclear structure functions at small x from inelastic shadowing and diffraction. Eur. Phys. J., C29 (2003) 531
206. L.McLerran and R.Venuqopalan
207. Computing quark and gluon distribution functions for very large nuclei.
208. Phys. Rev., D49 (1994) 2233, 3352;
209. McLerran and R.Venuqopalan
210. Green's functions in the color field of a large nucleus.
211. Phys. Rev., D50 (1994) 2225;1. A.Ayala et al.,
212. Quantum corrections to the Weizsacker-Williams gluon distribution function at small x. Phys. Rev., D53 (1996) 458129. A.H.Mueller
213. Parton saturation at small x and in large nuclei.
214. Nucl. Phys., B558 (1999) 285;1. A.H.Mueller
215. QCD in nuclear collisions.
216. Nucl. Phys., A715 (2003) 20, hep-ph/0208278
217. QCD perspectives on hot and dense matter,
218. Proc. NATO Summer School (Cargese, Prance, 6-8 August 2001), Ed. J.-P. Blaizot and E. Iancu (Kluwer Acad. Publ., 2002).
219. L.Alvarez-Ruso and M.J.Vicente Vacas
220. Meson exchange currents in pion double charge exchange at high energies. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys., 22 (1996) L45-L49132. C.L.Morris et al.,
221. Pion scattering at energies above the A resonance.
222. Acta Phys. Polon., 24 (1993) 1659; Phys. Lett., B419 (1998) 25133. G.A.Miller
223. Six-quark cluster components of nuclear wave functions and the pion-nucleus double-charge-exchange reaction.
224. Phys. Rev. Lett., 53 (1984) 2008; G.A.Miller
225. Six-quark clusters and the energy dependence of the ir~) reaction. Phys. Rev., C35 (1987) 377134. Л.А.Кондратюк
226. Неадиабатические эффекты и неупругая экранировка в рассеянии частиц высокой энергии наядрах.
227. Р.Барретт и Д.Джексон Размеры и структура ядер.
228. Hayкова думка" , Киев, 1981 R.C.Barrett and D.F.Jackson Nuclear Sizes and Structure. Clarendon Press, Oxford, 1977
229. B.A.Brown, C.R.Bronk and P.E.Hodgson Systematics of nuclear RMS charge radii. J. Phys., G10 (1984) 1683
230. H. de Vries, C. W. de Jager and C. de Vries
231. Nuclear charge and magnetization density distribution parameters from elastic electron scattering. At. Data Nucl. Data Tables, 36 (1987) 495 ; G.Fricke et al.
232. Nuclear ground state charge radii from electromagnetic interactions. At. Data Nucl. Data Tables, 60 (1995) 177
233. G.Fricke and K.Heilig "Nuclear Charge Radii".
234. Landolt-Bv,rnstein Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, Vol. 1/20, Ed. by H. Schopper (Springer, 2004)140. A.E.Barzakh et al.
235. Measurements of interaction cross-sections and radii of He isotopes. Phys. Lett., B160 (1985) 380;1.Tanihata et al.
236. Measurements of interaction cross sections and nuclear radii in the light p-shell region. Phys. Rev. Lett., 55 (1988) 2676; I.Tanihata et al.
237. Measurement of interaction cross-sections using isotope beams of Be and В and isospin dependence ofthe nuclear radii.
238. Phys. Lett., B206 (1985) 592;1.Tanihata et al.
239. Revealing of thick neutron skins in nuclei. Phys. Lett., B289 (1992) 261; A.Ozawa, T.Suzuki and I.Tanihata Nuclear size and related topics. Nucl. Phys., A693 (2001) 32143. G.D.Alkhazov et al.
240. Nuclear matter distribution in 6He and 8He from small angle p-He scattering in inverse kinematics atintermediate energy.
241. Phys. Rev. Lett., 78 (1997) 2313
242. G.D.Alkhazov, A.V.Dobrovolsky, P.Egelhof et al.
243. Nuclear matter distributions in the 6He and 8He nuclei from differential cross sections for small-angle proton elastic scattering at intermediate energy. Nucl. Phys., A712 (2002) 269
244. N.R.Neumaier, G.D.Alkhazov, M.N.Andronenko et al.
245. Small-angle proton elastic scattering from the neutron-rich isotops 6He and 8He, and from 4He, at 0.7 GeV in inverse kinematics. Nucl. Phys., A712 (2002) 247
246. G.D.Alkhazov, A.V.Dobrovolsky, A.A.Lobodenko
247. Experimental studies of the nuclear spatial structure of neutron-rich He and Li isotopes. ЯФ, 69 (2006) 1157
248. Г.Д.Алхазов и А.А.Лободенко
249. Сечения ядро-ядерных реакций в глауберовском подходе для легких экзотических ядер. ЯФ, 70 (2007) 98148. S.Karataglidis et al.
250. Discerning the neutron density distribution of Pb-208 from nucleon elastic scattering. Phys. Rev., C65 (2002) 044306 ; nucl-th/01110201491 I-Sick1. Nucleon radii.
251. Progr. Part. Nucl. Phys., 55 (2005) 440; I.Sick1. Nucleon radii.
252. Nucl. Phys., A755 (2005) 265c; F.E.Wietfeldt et al.
253. Measuring the neutron's mean square charge radius using neutron interferometry. nucl-ex/0509018150. V.A.Karmanov
254. On calculation of the neutron charge radius. Nucl. Phys., A699 (2002) 148; hep-ph/0106349; W.R.B. de Araujo et al.
255. Neutron charge radius: relativistic effects and the Foldy term. Int. J. Mod. Phys., 18 (2003) 5767; hep-ph/0305120151. F.Becker and Yu.A.Batusov
256. Nuclear investigations by double charge exchange of pions. Riv. Nuovo Cimento, 1 (1971) 309152. W.M.Bugg et al.1.teractions of stopping К mesons with nuclei and the neutron halo question. Nucl. Phys., B64 (1973) 29; M.Leon and R.Seki
257. K~ absorption and the neutron halo of Pb. Nucl. Phys., В74 (1974) 68
258. J.Dabrowski and J. Rozynek
259. E-atomic states and the nucleon distribution in Pb.
260. Eur. Phys. J., A25 (2005) 137;
261. J.Dabrowski and J. Rozynek
262. The nuclear interaction of E hyperons.
263. Acta Phys. Polon., B37 (2006) 87;1. J. Dabrowskiatoms and nucleon density distributions. Intern. J. Modern Phys., El5 (2006) 318154. В.М.Аульченко и др.
264. Измерение сечения реакции е+е" —> 7г+7г~ на установке CMD-2 при энергиях 370 520 МэВ в с.ц.м. Письма в ЖЭТФ, 84 (2006) 491155. L.R.Suelzle et al.
265. Elastic electron scattering from 6Li and 7Li. Phys. Rev., 162 (1967) 992
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.