Космические лучи

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2013 в 16:34, реферат

Краткое описание

Космические лучи − одно из интереснейших явлений природы, изучение которого дало значительные результаты и представляет исключительный интерес в связи с актуальными проблемами ядерной физики и астрофизики. Космические лучи были открыты в начале XX века в экспериментах Кольхерстера, Гоккеля, Гесса. Последний высказал гипотезу о существовании особого проникающего, ионизующего излучения, идущего сверху и ослабляющегося вследствие поглощения атмосферой по мере проникновения в нижние слои.
В экспериментах Кольхерстера с использованием воздушного шара (1913-1914 гг.) был изучен ход возрастания ионизации до высот 9 тыс. метров. Эксперимент

Скачать целиком (146.60 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Содержимое работы - 1 файл

Кл.docx

— 152.30 Кб (Скачать файл)

Таблица 16. Статистика Кентавр-событий, накопленная в разных экспериментах

Лаборатория

Высота, 
м (г/см2)

Поглотители 
над камерами

Экспозиция, 
м2 в год

Кол-во  
Кентавр-событий

г. Чакалтайа  
(Бразилия-Япония)

5200 (540)

2-слойный углерод

300

8

Памир  
(СССР-Польша)

4300 (600)  
или 4900

углерод

500

3

Памир 
(Россия-Япония)

4300

углерод или  
толстый свинец

530

2


 

    Из таблицы видно, что количество Кентавр-событий очень невелико. Характеристики этих событий представлены в табл. 17.

Таблица 17. Характеристики Кентавр-событий

Средняя энергия первичных  частиц

<Е> ≥ 1.74·106 ГэВ

Средняя множественность  адронов

<Nh> = 64−90

Множественность фотонов (γ)

0

Средняя псевдобыстрота испущенных барионов

<ηлаб> = 9.9±0.2

Средний поперечный импульс

<

> - 1.75 ± 0.7 ГэВ/с


 

    Основной особенностью Кентавр-событий, часто называемых Кентавр-файрболами. является отсутствие фотонов среди продуктов их распада. 
    Другие характеристики Кентавр-файрбола, полученные из моделей кварк-глюонной плазмы и показанные в табл. 18, свидетельствуют о его обогащении странными кварками. Это позволяет предположить, что в состав Кентавр-файрбола могут входить объекты, названные странжелетами. В таком случае распад Кентавр-файрбола на странжелеты может присутствовать также при образовании гипотетических странных звезд в космическом пространстве. 
    С другой стороны регистрация Кентавр-событий в экспериментах на ускорителях может служить доказательством образования кварк-глюонной плазмы при соударениях частиц высоких энергий, если рассчитанные характеристики Кентавр-файрбола совпадут с экспериментально измеренными.

Таблица 18. Характеристики Кентавр-событий, рассчитанные из моделей кварк-глюонной плазмы

Масса

Mfb = 180 ± 60 ГэВ

Объем

Vfb < 75−100 фм3

Плотность энергии

ε > 2.4 ± 1 ГэВ/фм3

Бариохимичсский потенциал

μb = 1.8 ±0.3 ГэВ

Температура

Tfb = 130 ± 6 МэВ

Плотность кварков в файрболе

<ρq> = 8 ± 3 фм

Плотность барионов в файрболе

<ρb> = 2.7±1 фм-3

Плотность странных кварков

ρs ~ 0.14 фм-3

Плотность антикварков

 ~ 3.6·10-3 фм-3

Плотность глюонов

ρg ~ 0.6 фм-3

Плотность энтропии

S ~ 16.4 фм-3

Плотность энтропии/барион

<ρb> = 8 ± 3 фм-3

Плотность барионов в файрболе

S/ρb ~ 6

Плотность странность/барион

ρs/ρb ~ 0.06

Конечное отношение заряда к бариону

(Z/A)f ~ 0.4

Избыток странности

 ~ 14

Предсказанное отношение  частиц

Nπ/NN ≈ 7·106

Кентавр-странжелет

Масса

A ~ 1015

Заряд/барион

Z/A ~ 0

Странность/барион

fs ~1


Компланарность

 
Рис. 71. Зависимость доли семейств с  выстроенностью от количества энергетически выделенных центров (ЭВЦ).





 

    Другим экзотическим явлением, наблюденным в космических экспериментах,  стало компланарное рождение  частиц высоких энергий, получившее  название "выстроенность". Явление выстроенности энергетически выделенных центров (ЭВЦ) в гамма-адронных семействах наблюдалось в экспериментах сотрудничества Памир-Чакалтайа при анализе семейств, удовлетворяющих критериям ∑Еγ ≥ 100 ТэВ и Nγ ≥ 3. Семейства наблюдались в рентген-эмульсионных камерах, расположенных под углеродными или свинцовыми поглотителями. В этих семействах практически вдоль одной прямой располагались три, четыре, пять ЭВЦ. Оказалось, что доля таких событий по отношению к полному числу зарегистрированных событий возрастает с ростом ∑Еγ и количества адронов в семействе Nh. На рис. 71 показана доля семейств с выстроенностью от количества рассматриваемых ЭВЦ в каждом семействе.   

 Явление выстроенности свидетельствует о том, что вторичные частицы вылетают при рождении в одной азимутальной плоскости, т.е. они компланарны. Можно предположить, что компланарное рождение высокоэнергичных частиц в процессе соударения может быть связано с проявлением свойств хромодинамических струй. Следует заметить, что компланарность вторичных высокоэнергичных частиц зарегистрирована в событиях при взаимодействии частиц очень высокой энергии Е > 107 ГэВ.


Информация о работе Космические лучи