关于重原子核的自发π介子发射问题

本文建议用测量单举高能γ射线的方法探测文献[1]提出的重原子核自发π介子发射.用文献[1]给出的发射π介子能量最大值,计算了发射π⁰介子衰变的高能γ射线的能量范围.     

高能γ谱仪

联合原子核研究所100亿电子伏同步稳相加速器,除产生高能质子束、π介子束和K介子束外,还产生高能γ量子束。它们主要是高能质子与内靶原子核作用时产生的π°介子的衰变产物。在实验室坐标系中,在和加速质子方向成0°角的方向上,从内靶上飞出的γ量子的最大能量达到几十亿电子伏。测量这些γ量子的角分布和能谱就可以了解高能核子—核子碰撞产生π°介子的机构。为了准备进行这类物理实验,我们安装了一台     

K介子工厂KAON

加拿大正在考虑花费四亿五千万美元,在已有的π介子工厂TRIUMF的基础上扩建成新的粒子工厂——K介子工厂,并简称为KAON. K介子工厂顾名思义是制作大量K介子的“工厂”.计划之中的KAON由以下三部分构成: 1.加速器:产生能量高(30GeV)、束流强(6 × 1014个/s)的质子初级束流. 2.靶:将这些强流质子束,打在固定靶上产生出大量次级粒子.用如此强流高能质子来产生大量次级粒子的靶,需要特别设计和解决许多特殊的技术问题,如散热等. 3.粒子束流的净化、分配装置:从这些次级粒子中,应用磁偏转、屏蔽、吸收等手段,最后制作出“纯净”的、能量…     

高能质子–核反应中N(1440)激发

在相对论的理论框架下,对高能质子在自旋为零、同位旋为零的原子核上的p+A(S=0,T=0)→p′+A′+π反应进行了理论分析.讨论了在入射质子上的N?(1440)激发机制的特点.以12C靶核为例,计算了在入射能量为2.5GeV的情况下,通过N(1440)激发及衰变产生单π的反应过程,并讨论了核扭曲效应对反应的影响和在我国兰州重离子冷却储存环上开展实验研究的意义和可能性.     

介绍一种“π凝聚”的理论模型

一、引言 π分子是一种基本粒子,属介子旅.根据据所带电荷为 、 、0,可分为π ,π-,πu三种π介子π介子的自旋转为零,宇称为负,同位旋为1,静止质量为139, 物理MeV,寿命为10-8see.它在核物理中占有十分突出的地位.自从1935年日本　川秀树提出了核力介子理论以来,现在一般都认为,核子-核了间的相互作用是通过π分子来传递的。在原子核内存在着瞬时出现的π介子,与自由π介子不同,它不满足的质能关系式,因此说它是“虚”的π介子. 最近几年,有不少理论物理工作者[1]在探讨这样一个问题:在原子核内是否有真实的自由π介子存在?他们考虑的基点…     

粒子(E≥45 MeV)核内级联Monte Carlo模拟程序研究

本文基于核内级联物理过程,采用Monte Carlo方法发展了一款质子、中子以及π介子的粒子输运程序.基本物理模型基于适当简化和核内级联Bertini模型,同时借鉴了INCL模型质心系下的角微分分布以克服Bertini模型之不足,即采用Monte Carlo方法模拟核子与核子、核子与π介子间的弹性散射、非弹性散射等过程,粒子相互作用时,核子密度随半径变化且作用截面参考Bertini模型22类实验截面数据,出射粒子散射角在质心系下的抽样遵从INCL模型所确定的微分分布.可模拟45—3500 MeV的中子、质子或2500 MeV以下π介子引起的核内级联过程.入射粒子能量在60—378 MeV范围内反应截面理论计算值与已有实验数据、以及在65—3000 MeV较宽能区范围内反应截面、出射粒子增殖比、微分截面和剩余核等计算结果与MCNPX,GEANT 4和PHITS模拟结果符合较好.     

6.8GeV/cπ~-N非弹性作用下π~0介子的产生

利用联合原子核研究所24立升丙烷气泡室照片,对动量为6.8GeV/cπ~- 介子与核子非弹性作用产生π~0介子的问题进行了研究。扫描了约2700对立体照片。在宽度为29.3厘米的有效范围内得到了1275个π~--N非弹性作用事例。在936个π~--p事例和339个π~--n事例中,观察到正电子、负电子对数目分别为240和89。考虑了气泡室对γ光子的探测效率,我们得到每个事例产生的平均π~0介子数_π~0=1.00±0.06。γ光子的平均横动量为_⊥γ=173MeV/c。此外,着重研究了γ光子的能量分布。在γ光子全部是由π~0介子衰变产生以及π~0介子和π~±介子具有相同能谱的假设下,利用在相同入射粒子能量的π~--N作用中所产生的次级π~±介子能量分布变换成γ光子的能量分布;将本实验所得的γ光子能量分布和变换得到的分布进行比较,这两个分布在实验误差范围内完全符合。     

在α(p,p')ηα反应中的N(1535)激发及η介子产生

在相对论介子与核相互作用理论框架下, 对α(p,p')ηα反应进行了理论分析, 讨论了在入射质子和靶核上的N^*(1535)激发机制的特点. 以⁴He靶核为例, 在入射质子动能T_p=2.8GeV的情况下, 计算了反应截面, 末态ηN不变质量谱和出射η介子的角分布, 讨论了在兰州重离子冷却储存环(CSR)上开展实验研究的意义和可能性.     

6.8GeV/cπ~-—N非弹性作用的继续研究

本文继续文献[1],总共积累了493个非弹性作用事例。在ω=1.5GeV附近的峯仍然明显地突出于单π交换近似理论曲线以外,物理解释同文献[1]。镜象系质子非弹性系数Kz值的实验分布也在丰度较大的统计基础上与上述单π交换理论作了比较。利用鉴定了的π介子在实验室系的动量谱对未鉴定的粒子中应有的质子数作了估计。     

关于氢中含氘量对负π介子吸收实验影响的讨论

一、负π介子吸收实验所提起的问题 负π介子被氢吸收,是π介子物理中的一个基本反应。这个反应有二个分枝,即辐射俘获及介子俘获。 辐射俘获: π~- p→n γ, (1) 介子浮获: →n π~0 (2)其中P和n是质子和中子。π~0介子的寿命极短,在小于10~(-15)秒之内,衰变为一对γ线。所以实验上观察到属于二个分枝的二群γ光子。反应分枝的几率比P(又称为潘诺夫斯基     

高能质子在散裂靶中的能量沉积计算与实验验证

高能质子在散裂靶中的能量沉积是散裂靶中子学研究的重要内容之一,准确掌握高能质子在散裂靶中引起的能量沉积分布与瞬态变化是开展散裂靶热工流体设计的重要前提.本文采用MCNPX,PHITS与FLUKA三种蒙特卡罗模拟程序,计算并比较了高能质子入射重金属铅靶、钨靶的能量沉积分布及不同粒子对总能量沉积的占比贡献;针对高能质子入射金属钨靶的能量沉积实验数据空白,采用热释光探测器阵列测量了250 MeV质子束入射厚钨靶的能量沉积分布,实验结果表明蒙特卡罗模拟程序在散裂靶中能量沉积的计算结果具有较高的可靠性.     

动量在2.5—5Бзв/с区间π~+介子与质子相互作用全截面的测量

在联合原子核研究所的100亿电子伏同步稳相加速器上,我们研究了π~+介子与质子的强相互作用。利用闪烁计数器和阈式气体契连科夫计数器所组成的粒子望远镜,分离出π~+介子束和质子束。利用在良好几何条件下粒子束减弱的方法,测量了动量为2.72,3.70和4.75Βэв/с的π~+介子与质子相互作用的全截面。作为进行相互作用的质子,使用了液体氢靶。 为了检验测量设备工作的正确性,同时还测量了动量为2.72Βэв/с的质子与质子相互作用的全截面。 由所得结果得知,在所测动量区间,π~+介子与质子相互作用全截面,在误差范围内,已开始趋于恒定,并且和π~+介子与质子相互作用全截面互相趋近。这一趋势,符合定理的预言。文章中讨论了验证定理的问题。     

6.8GeV/cπ-—N非弹性作用的继续研究

本文继续文献[1],总共积累了493个非弹性作用事例。在ω=1.5GeV附近的峯仍然明显地突出于单π交换近似理论曲线以外,物理解释同文献[1]。镜象系质子非弹性系数K_z值的实验分布也在丰度较大的统计基础上与上述单π交换理论作了比较。利用鉴定了的π介子在实验室系的动量谱对未鉴定的粒子中应有的质子数作了估计。     

配有BGO晶体阵列的L3强子量能器性能的模拟测试

本文介绍子配有BGO(锗酸铋)晶体阵列的L3铀强子量能器性能的模拟测试.对L3强子量能器以及测试实验作了简要介绍,并给出了该量能器对4—20GeV能量范围的π介子的能量分辨率、e/π响应比、角分辨、能量分辨率随入射π介子方向的变化以及强子穿透率等实验结果.     

袋模型中强子结构函数的雷吉修正与标度破坏

本文利用文献[1]给出的方法计算了介子结构函数. 在另级近似下对于π介子有: W^π₁(x)~(1-x). 接着引入共振-雷吉修正的近似式, 得到在整个区间0≤x≤1与实验相符的核子、π介子价夸克分布函数. 我们还推测了标度破坏对旁观夸克数及有效袋半径的可能影响. 最后指出海夸克的分布函数也可用相似的玻密修正估算.     

动量在2.5—5Бзв/с区间π+介子与质子相互作用全截面的测量

在联合原子核研究所的100亿电子伏同步稳相加速器上,我们研究了π⁺介子与质子的强相互作用。利用闪烁计数器和阈式气体契连科夫计数器所组成的粒子望远镜,分离出π⁺介子束和质子束。利用在良好几何条件下粒子束减弱的方法,测量了动量为2.72,3.70和4.75Βэв/с的π⁺介子与质子相互作用的全截面。作为进行相互作用的质子,使用了液体氢靶。为了检验测量设备工作的正确性,同时还测量了动量为2.72Βэв/с的质子与质子相互作用的全截面。由所得结果得知,在所测动量区间,π⁺介子与质子相互作用全截面,在误差范围内,已开始趋于恒定,并且和π^-介子与质子相互作用全截面互相趋近。这一趋势,符合И.Я.Померанчук定理的预言。文章中讨论了验证Померанчук定理的问题。     

200GeV/c的质子-核碰撞中产生粒子的多重数分布与能量亏损

我们用多次碰撞模型分析了入射质子动量为200GeV/c的p-Ar和p-Xe碰撞中产生的负粒子的多重数分布. 在与靶核子的每一次碰撞中, 入射粒子损失能量, 损失的能量用于产生粒子的概念在计算中明确考虑, 理论结果与实验符合较好.     

预平衡统计模型中复杂粒子发射的研究

本文提出了预平衡发射过程中准复合系统概念. 考虑了中子、质子的可区分性, 由细致平衡原理给出了复杂粒子发射几率公式, 证明了因子[γ_βω(π_β, 0,ν_β, 0, E—U)/g_π,ν]的存在. 计算表明, 理论结果与实验拟合良好, 在能谱高能部份有明显改善.     

精确计算在π0重整化链图传播下p(p)→p(p)'微分截面

本文采用中性介子π0与核子N-反核子(N)强相互作用的Lorentz不变耦合模型,对质子p-反质子(p)在中性介子π0重整化链图传播下的散射微分截面,作了严格解析计算后获得了"精确"理论结果;进而,又对该计算结果与π0树图传播下的微分截面作了对比分析,获得了相关辐射修正的重要结果.这对于深入研究质子p-摊贩质子(p)在高、中、低能区中的弹性碰撞及其描述强相互作用的Lorentz不变耦合模型理论,都将提供某些值得借鉴与参考的理论研究价值.     

6.8GeV/cπ-N非弹性作用下π0介子的产生

利用联合原子核研究所24立升丙烷气泡室照片,对动量为6.8GeV/cπ^-介子与核子非弹性作用产生π⁰介子的问题进行了研究。扫描了约2700对立体照片。在宽度为29.3厘米的有效范围内得到了1275个π^--N非弹性作用事例。在936个π^--p事例和339个π^--n事例中,观察到正电子、负电子对数目分别为240和89。考虑了气泡室对γ光子的探测效率,我们得到每个事例产生的平均π⁰介子数n_(π⁰)=1.00±0.06。γ光子的平均横动量为p_⊥γ=173MeV/c。此外,着重研究了γ光子的能量分布。在γ光子全部是由π⁰介子衰变产生以及π⁰介子和π^±介子具有相同能谱的假设下,利用在相同入射粒子能量的π^--N作用中所产生的次级π^±介子能量分布变换成γ光子的能量分布;将本实验所得的γ光子能量分布和变换得到的分布进行比较,这两个分布在实验误差范围内完全符合。