Коэффициент неупругости

Коэффициент неупругости определяет долю энергии, затраченной первичной частицей на образование новых частиц. Полный коэффициент неупругости K = ∑Е_i/Е₀, где Е_i − энергия вторичной частицы i-той природы, Е₀ − энергия первичной частицы. Для определения полного коэффициента неупругости суммируются энергии всех вторичных частиц, кроме энергии лидирующей частицы. Если же суммируются энергии частиц какой-либо одной природы (например, энергии π⁰-мезонов или K^±-мезонов и т.д.), то определяется парциальный коэффициент неупругости. Можно определить полный коэффициент неупругости, измерив энергию, унесенную лидирующей (сохранившейся) частицей − Е_лид, тогда

K = 1 − Е_лид/Е₀ = 1 − u_лид.

Отсюда видно, что распределение полных коэффициентов неупругости представляется импульсным спектром лидирующих частиц. Как уже упоминалось, при высоких энергиях переменная х и мЛИд совпадают. Таким образом, спектры лидирующих частиц, изображенные на рис. 80 для различных реакций, дают распределения полных коэффициентов неупругости в этих реакциях. Значения
x_лид = 1 соответствуют значениям K = 0, т.е. упругим соударениям. Эта особенность подчеркивается ростом сечения в области x_лид → 1 для лидирующих частиц любой природы. Данные об области х < 0.2, т.е. К > 0.8 в распределениях на рис. 80 отсутствуют. Следует отметить, что в распределениях для лидирующих протонов сечение начинает уменьшаться уже при значениях x_pлид = 0.5. Сечение со значениями x_pлид = 0.2 (K = 0.8) в два раза меньше, чем сечение с х_pлид = 0.5. Этот эффект отсутствует в спектрах лидирующих частиц другой природы, не совпадающей с природой первичной частицы.
Указанное явление связано с сохранением барионного числа и приводит к тому, что среднее значение коэффициента неупругости для нуклонов составляет K = 0.5. Эффект сохранения в космических лучах проявляется при прохождении первичного космического излучения через атмосферу Земли, в ядерно-каскадном процессе, при образовании широких атмосферных ливней.
Именно в этой связи изучению полного и парциальных коэффициентов неупругости в космических экспериментах уделялось большое внимание. На рис. 81а,б,в показаны распределения парциальных коэффициентов неупругости а при взаимодействии космических протонов, нейтронов и пионов с ядрами. Результаты получены на установке "Пион" на высокогорной станции Арагац (3260 м над уровнем моря) при энергии первичных частиц от 500 до 1000 ГэВ.

Рис. 81: Распределение парциальных коэффициентов неупругости при взаимодействии: а − пионов, б − протонов и в − нейтронов с ядрами железа; г − средние значения парциальных коэффициентов неупругости в зависимости от множественности заряженных частиц в π^-р-, К^-р-, р-взаимодействиях для вторичных частиц различной природы.

Точные данные о значениях коэффициентов неупругости, зависимости его от энергии, от множественности и от природы сталкивающихся частиц получены в экспериментах на ускорителях (рис. 81г). Из этих же данных можно видеть, как зависят парциальные коэффициенты неупругости от природы налетающей частицы и от природы вторичных рождающихся адронов.
Для выяснения зависимости коэффициентов неупругости от энергии налетающей частицы необходимы данные экспериментов при более высоких энергиях, которые в настоящее время отсутствуют.
Из экспериментов, выполненных в космических лучах косвенными методами, можно сделать заключение, что коэффициенты неупругости, если и зависят от энергии, то очень слабо.
Изучение коэффициентов неупругости при взаимодействии нуклонов с атомными ядрами при ускорительных энергиях (до 200÷300 ГэВ) показало практическое отсутствие какой-либо зависимости K от А − атомного номера ядра мишени при точности эксперимента, заключенной в пределах 10÷15%. Необходимы более детальные исследования.

Дата добавления: 2015-07-12