Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мухин К.Н. -> "Экспериментальная ядерная физика" -> 45

Экспериментальная ядерная физика - Мухин К.Н.

Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: Учеб. для вузов — М.: Энергоатом-издат, 1993. — 408 c.
ISBN 5-283-04076-3
Скачать (прямая ссылка): muhin-2.djvu
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 152 >> Следующая


Другая компонента полного сечения—сечение аннигиляции °"а?н при низких энергиях — составляет значительную часть полного сечения и существенно превышает ст*р (при 7)=50 МэВ ^олы = 225 мб, а*, = 150 мб, а*, = 75 мб). С ростом энергии ста5н быстро падает, а множественность рожденных в процессе аннигиляции частиц (главным образом, л-мезонов) растет (до 30 при энергии З^рЗ-коллайдера 2 х 270 ГэВ).

124

Глава XVII. Антинуклоны и антиядра

4. SppS-КОЛ ЛАЙ ДЕР

Очень крупный шаг в физике антипротонов был сделан в 1978 г., когда в ЦЕРНе удалось осуществить эксперимент по длительному (85 ч) удержанию антипротонов в магнитном кольце. Это достижение позволило в дальнейшем построить два ускорителя со встречными Др-пучками на энергию 2x31,4 ГэВ и 2x270 ГэВ. В 1981 г. эти ускорители (их назвали соответственно рр- и ^до^-коллайдером *) были запущены. В программу работ /?/>-коллайдеров входят изучение процессов рассеяния и аннигиляции, множественного рождения частиц, поиски W±- и Z°-6o30hob, тяжелых кварков, монополя и других тяжелых частиц, исследование кварковой структуры адронов и др. (подробнее см. § 87, п. 2 и § 130, п. 4).

5. АНТИПРОТОННЫЙ КОМПЛЕКС LEAR

В 1983 г. в ЦЕРНе вступил в строй антипротонный комплекс LEAR (Low Energy Antiproton Ring), который с самого начала давал чистый (без примеси других частиц) высокоинтенсивный моноэнергетичный антипротонный пучок, параметры которого были дополнительно улучшены в результате реконструкции 1988 г. и в настоящее время характеризуются следующими цифрами: интенсивность 3 • 10б/>/с, импульс 0,06—2 ГэВ/с, разброс в импульсе Ар/р=\0~ . Интересно отметить, что в отличие от других накопительных колец антипротоны в LEAR не ускоряются, а замедляются. Антипротонные пучки относительно невысоких энергий (но не с такими хорошими параметрами) были также получены в эти годы в Брукхей-венской национальной лаборатории (BNL, США) и Национальной лаборатории физики высоких энергий (КЕК, Япония). В этих научных центрах были изучены особенности структуры амплитуды i^iV-взаимодействия при низких энергиях, эксклюзивные каналы аннигиляции (со спектроскопией мезонов), взаимодействие антипротонов с ядрами, проводятся работы по проверке CP-, Т- и СРГ-симметрии.

§ 97. Антиядра

В 1965 г. в Брукхейвене (США) при помощи масс-спектрометра, примыкающего к бериллиевой мишени 30-миллиардного ускорителя, было зарегистрировано несколько случаев образования антиядер дейтерия — антидейтронов. Антидейтрон

* От английского слова collide—сталкиваться.

§ 97. Антиядра

125

2Н состоит из одного антипротона и одного антинейтрона, т. е. является простейшим составным антиядром*. Электрический заряд антидейтрона равен Z= — 1, барионный В=—2, масса совпадает с массой дейтрона.

Этим открытием впервые было экспериментально показано, что симметрия в свойствах нуклонов и антинуклонов распространяется и на составные системы из этих частиц — атомные ядра и антиядра**. Очень интересно проследить экспериментально, как выражается и сколь далеко простирается эта симметрия при сравнении различных свойств ядер и антиядер в области всех видов взаимодействия (сильных, электромагнитных, слабых). Каковы, например, магнитный и квадрупольный электрический моменты антидейтрона, стабилен ли он относительно р-распада, чему равны его энергия связи, длина рассеяния и эффективный радиус взаимодействия? Важность получения ответов на эти вопросы очевидна хотя бы из того, что возможность существования других антиядер определяется параметрами (N—./^-взаимодействия.

Однако пока ни на один из перечисленных вопросов экспериментального ответа нет. В сущности об антидейтроне мы знаем только то, что у него Z= — 1, В=—2 и M-d=Md и что он стабилен относительно быстрых процессов (сильного и электромагнитного). Но, например, стабильность антидейтрона относительно слабого процесса экспериментально не доказана, так как из эксперимента следует только то, что время жизни антидейтрона больше его времени пролета через детектор, которое очень мало.

Таким образом, строго говоря, из одного только факта обнаружения антидейтрона нельзя еще делать заключение о том, что симметрия законов природы относительно частиц и античастиц будет в полной мере выполняться для всех атомных ядер, т. е. будут существовать антиядра для всех известных ядер с идентичными свойствами.

Тем большее значение имеет работа, выполненная в 1970 г. на Серпуховском ускорителе группой Ю. Д. Прокошкина. В^этой работе было впервые доказано существование ядра 3 Не (антигелия-3), состоящего из трех антинуклонов—двух антипротонов и одного антинейтрона***.

* Строго говоря, антипротон тоже является антиядром (антиатома водорода (Й), но это не составное, а простое антиядро.

** Следует заметить, что теоретически многие свойства антиядер можно считать очевидными.

*** Антипов Ю. М., Вишневский Н. К., Горин Ю. П. и др. // Ядерная физика. 1970. Т. 12, №2. С. 311—322.

126

Глава XVII. Антинуклоны и антиядра

Ядро 'Не имеет Z= — 2, В== — 3 и массу МЦЙе)-М(1Не). Экспериментально ядра антигелия выделялись по их заряду Z и скорости р, которая однозначно связана с массой М и импульсом р, задаваемым магнитным каналом. Заряд частицы определялся по степени ионизации и по интенсивности излучения Вавилова — Черенкова (оба эффекта пропорциональны Z2), скорость — при помощи пороговых и дифференциальных черенковских счетчиков (см. § 27) и по пролетному времени (с точностью измерения в несколько десятых долей наносекунды).
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 152 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed