Экспериментальная ядерная физика - Мухин К.Н.
ISBN 5-283-04076-3
Скачать (прямая ссылка):
тс" +Р-+ Л + Л +71
(на рисунке пути Л-гиперона и нейтрона не указаны, так как их направление не известно). При кинематическом анализе случая для массы антиламбда-гиперона и энергии реакции получили значения mAx226Qme и Q«35 МэВ (для Л-гиперона тЛ«2183те и 2 = 37 МэВ).
Большие возможности для изучения свойств Л-частицы появились после того, как был сформирован пучок антипротонов. Под действием антипротонов образование Л-частиц идет по схеме (116.32), которая не требует высоких энергий*.
* Разумеется, никакого энергетического выигрыша при этом не получается, так как высокая энергия нужна для получения самих антипротонов.
286
Глава XX. Странные частицы
В 1960 г. в Беркли (США) в опыте с водородной пузырьковой камерой были зарегистрированы первые 11 случаев образования пар (Л — Л)-частиц под действием антипротонов с импульсом 1,61 ГэВ/с.
Анализ схем распада Л-частиц^ для этих случаев дал возможность оценить время жизни Л°-гиперона, которое оказалось равным Тл = (2,8_0;7)' Ю-10 с, т.е. в пределах погрешности совпадает с временем жизни Л-гиперона.
В том же 1960 г. было опубликовано _ сообщение об обнаружении еще одного антигиперона—?°. Е°-частица была
§ 116. Систематика К-мезонов и гиперонов
287
зарегистрирована при облучении жидководородной пузырьковой камеры антипротонами:
p+p^2Z° + A. (116.35)
На рис. 443, б изображена схема наблюдавшегося события. Здесь р — входящий антипротон; Л — ламбда-гиперон, распадающийся на тс--мезон и протон р\ Л — антиламбда-гиперон, образующийся при распаде чрезвычайно короткоживущего (10" с), т. е. имеющего .неизмеримо малый пробег, антисигма-нуль-гиперона Е° (Ё°->Л + у); р и тс+—соответственно ^антипротон и тс+-мезон, являющиеся продуктами распада Л.
В начале 1960 г. в Советском Союзе в лаборатории В. И. Векслера (ОИЯИ, г. Дубна) с помощью пропановой пузырьковой камеры был зарегистрирован первый случай Вождения и распада заряженного анти-Е"-гиперона
I+(Z?< = + 1).
Схема зарегистрированного события приведена на рис. 443, е. Здесь / — первичный тс"-мезон с импульсом 8,3 ГэВ/с, который при взаимодействии с ядром углерода дает звезду О, состоящую из следов Е + , К'-, тс + - и л "-частиц (соответственно следы 2, 6, 7 и 16) и ядра отдачи (17).
288
Глава XX. Странные частицы
Кроме того, в центр звезды смотрят своими верщинами {О' и О") вилки распада возникших в звезде К0- и А7°-мезонов (следы 4, 5, 14 и 15). ?+-Частица идентифицировалась по заряду, по схеме распада
? + ^й+тс+ (116.36)
в точке А (3—след тс+-мезона распада) и по аннигиляционной звезде в точке В (следы 8—13).
Оценка массы и времени жизни ?+-частицы дала значения, близкие к соответствующим для Е~ -гиперона:
»1?+=(1182±14)МэВ; tt+=(l,18 + 0,07)- Ю-10 с.
В 1962 г. почти одновременно были зарегистрированы два случая образования и распада анти-2~-гиперона, Е+. На рис. 443, г приведена схема одного из этих случаев. Е+-частица образовалась по схеме
р+р-Е++Е_ (116.37)
в водородной пузырьковой камере, облученной антипротонами с импульсом 3 ГэВ/с.
Идентификация Е+-частицы была произведена по заряду и схемам рождения и распада. Полученное значение массы ms* = (1321,2 + 2,4) МэВ совпадает с массой ?~-гиперона.
В 1963 г. в Брукхейвене с помощью водородной пузырьковой камеры, облученной антипротонами р с импульсом 3,69 ГэВ/с, был зарегистрирован случай образования Е°-гипе-рона в реакции
р+р^Ё° + Е-+п+. (116.38)
Схема рождения и распада Е°-гиперона изображена на рис. 443, д. Идентификация следов была произведена при помощи нескольких независимых измерений геометрии события и кинематического расчета, а также дополнительно подтверждена оценкой ионизационных потерь по плотности, пузырьков на следах. Полученное из расчета значение массы Е°-гиперона
mso = (1329+19) МэВ
в пределах погрешностей измерений согласуется с ожидавшимся значением:
шао = ,я3о = (1314,7±1) МэВ.
В 1971 г. было опубликовано сообщение об обнаружении последнего антигиперона Q+. Анти- Q~-гиперон был обнаружен с помощью дейтериевой пузырьковой камеры, облученной К+ -мезонами, в реакции
K + +d->U++A + A+p+n++K~. (116.39)
§ 117. Взаимодействие странных частиц с ядрами, нуклонами и мезонами 289
Схема рождения и распада С1+-гиперона показана на рис. 443, е. Q+-гиперон образовался вместе с двумя Л-гипер-онами, один из которых распадается по каналу Л->р + к~, а другой—по каналу Л^*и-Ьтс° (и потому не виден на схеме). Суммарная странность П+-гиперона и двух Л-гйперонов равна странности К+ -мезона. Таким образом, в процессе (116.39) выполняется закон сохранения странности. Легко убедиться в том, что все остальные законы сохранения также выполняются.
П+-гиперон распадается на Л-гиперон и А"1"-мезон:
й+^А + К + . (116.40)
Этот процесс сопровождается изменением странности на А5= — 1 и должен характеризоваться слабым временем распада Tjj.«10~10c. Оценка времени жизни Й+-гиперона, сделанная по его длине пробега, подтвердила это заключение: тд =тй « Ю-10 с.
