По материалам кандидатской диссертации Исследование когерентной диссоциации релятивистских ядер 9 С Научные руководители кандидат физико-математических наук П. И. Зарубин кандидат физико-математических наук Д. А. Артеменков КРИВЕНКОВ Дмитрий Олегович

Введение

Введение β-распад ядра 9 C Фотография интерпретировалась как распад ядра 9 C. Ядро 9 C (трек F) образовалось в звезде (A) и распалось на протон (трек 1), две α-частицы (треки 2 и 3) и позитрон (трек 4). Характеристики этих треков соответствуют каскадному β + -распаду 9 C 9 B * p + 8 Be * A

Структурные особенности ядра 9 С Обнаружение перехода ядра 9 C в 3 3 Нe могло бы указать на примесь состояния 3 3 Нe в основном состоянии 9 C. Экспериментальная оценка вероятности возникновения такой конфигурации укажет на ее вес в волновой функции основного состояния 9 C. Эта величина представляет ценность при вычислении магнитного момента 9 C на основе кластерных волновых функций.

Глава I. Первичный анализ облучения ядерной эмульсии во вторичном пучке Энергия 1.2 А ГэВ

Z pr > 2 / Z pr = 2 / Z pr = 1 1 / 10 / 10

( 9 C) = см м 1746 взаимодействий

Калибровка на ядрах 3 He 3 He где Z f – заряд фрагмента βс – скорость частицы K – постоянная рассеяния t – длина ячейки D – среднее отклонение частицы (вторая разность) pβc He = (5.1 ± 0.1) ГэВ при среднеквадратичном рассеянии σ He = 0.8 ГэВ. Среднее значение равно pβc He близко к ожидавшемуся для ядер 3 He значению 5.4 ГэВ

. Заметное отличие проявляется только в 3-частичном каналеZ fr = Его доля резко возрастает при отборе «белых» звезд с 4% в случае наличия фрагментов мишени до 15% для «белых» звезд. Таким образом, когерентный механизм оказывается более эффективным для заселения состояний 3Нe.

5 (Z pr = 5) *5 * *5 * (Z pr = 4) (Z pr = 5) *5 * * Проверка условия Z pr = Z fr = 15.7±0.2 = 25.5±0.2

Глава II. Когерентная диссоциация ядер 9 C с отделением протонов 8 B + p 7 Be + 2p мрад43 ± 734 ± 4 σ мрад26 ± 518 ± 3 2 > мрад15 ± 318 ± 3 σ 2 > мрад 9.6 ± ± 2

7 Be

a) б) 8 B + p 7 Be + 2p P T МэВ/с246 ± ± 53 σ P T МэВ/с165 ± ± 37 Распределение полного переданного поперечного импульса отражает механизм когерентной диссоциации Можно заключить, что оба распределения находятся в области, которая характерна для ядерной дифракционной диссоциации.

В распределении ε pBe наблюдается явная асимметрия относительно угла π/2 равная A pBe 0.7 Асимметрия относительно угла π/2 отсутствует, антикорреляция импульсов 8 B и p отсутствует. Развал ядра 9 С определяется ядерным дифракционным рассеянием на тяжелых ядрах эмульсии, разрушающим антикорреляцию. §II.3. Угловые корреляции в канале 9 C 8 B + p

= (43 ± 7)·10 -3 рад RMS = рад Средние значения приведенных величин существенно не отличаются от случая белых звезд 8 B 7 Be + p, где = (36 ± 6)·10 -3 рад при RMS = 31·10 -3 рад

§II.4. Угловые корреляции в канале 7 Be + 2p ε рр, rad

= (8.6 ± 1.5) МэВ при RMS 5 МэВ. Эта величина, большая, чем, отражает рост множественности. = (4.4 ± 0.8) МэВ при RMS 4 МэВ и оказывается соответствующим диссоциации 8 В 7 Be+p.

Отбор пар Be + p с наименьшим значением парного угла Θ приводит к = (2.3 ± 0.2) МэВ при RMS 0.7 МэВ. Эта величина не противоречит предположению о протекании диссоциации по каскадному каналу 9 С 8 B* ( 7 Be + p) + p. Однако ограниченное разрешение не позволяет установить роль имеющихся в этой области Q Bep уровней возбуждения 8 B.

pβc 3He = (5.0 ± 0.1) ГэВ pβc 4He = (7.9 ± 0.2) ГэВ

§III.2. Угловые измерения событий 3He = (12 ± 2) МэВ

Распределение по полному переданному импульсу для конфигурации 3 3 Нe, как и в случаях 9 С 8 В+р и 9 С 7 Ве + 2р, указывает на область ядерной дифракционной диссоциации. Его параметры имеют несколько более высокие значения = (335 ± 79) МэВ/c при RMS 294 МэВ/c.

§III.3. Узкие угловые пары 2 3 He = (46 ± 3) рад σ = рад Θ (2 3 Не) = (6 ± 1)×10 -3 рад RMS = 3×10 -3 рад Значительная вероятность процесса 9 C 3 3 Нe делает его и эффективным источником состояний 2 3 Нe вблизи порога

Распределение пар 2Не по энергии Q(2 3 Не), соответствующих первой ячейке гистограммы имеет среднее значения = (142 ± 35) кэВ при RMS 100 кэВ. Таким образом, несмотря на невысокую статистику, данное распределение указывает на интригующую возможность существования резонансного состояния 2 3 Не практически над самым массовым порогом 2 3 Не. Оно может служить аналогом основного состояния 0 + ядра 8 Be.

Θ (2 3 Не) = (6 ± 1)×10 -3 рад Θ(2 3 Не) (40 – 50)·10 -3 рад

Заключение 1. Ядерная эмульсия облучена в пучке релятивистских ядер 9 C, впервые сформированном на нуклотроне ОИЯИ при фрагментации ядер 12 C с энергией 1.2 A ГэВ/с. Доминирование во вторичном пучке ядер именно изотопа 9 C подтверждается измерениями ионизации ядер вторичного пучка, особенностями зарядовой топологии их фрагментации, а также измерениями импульсов сопровождающих ядер 3 He. 2. Изучено распределение по вероятностям каналов когерентной диссоциации релятивистских ядер 9 C, которое вписывается в данные для более легких нейтронодефицитных ядер с добавлением двух или одного протонов. Особенностью диссоциации ядра 9 C является новый канал когерентной диссоциации в три ядра 3 He.

3. Вероятность канала когерентной диссоциации с высоким порогом 3 3 Нe, составляет 14 %, что приблизительно совпадает со значениями для каналов с отделением одного или пары нуклонов, имеющим низкие пороги. Это наблюдение указывает на значительный вклад компоненты 3 3 Нe в основное состояния ядра 9 C. 4. Физическим механизмом когерентной диссоциации ядра 9 C является ядерное дифракционное взаимодействие, что установлено на основе измерений полных поперечных импульсов (несколько сот МэВ/c), переданных ансамблям фрагментов в каналах с отделением нуклонов и канале 3 3 Нe. 5. В канале 9 C 3 3 Нe, обнаружены коррелированные пары, состоящие из ядер 2 3 Нe с относительными углами разлета до рад. Это наблюдение указывает на возможность существования резонансного состояния в системе 2 3 Не вблизи порога образования и выдвигает проблему его поиска при энергии распада (142 ± 35) кэВ.