Мезоний

Под характеристиками ускорителя как источника излучения следует понимать вид излучения (первичного, вторичного, рассеянного) — протоны, электроны, а-частицы, нейтроны, мезоны пространственное и спектрально-угловое распределения излучения , а также количественную оценку излучения (поток, мощность и т, д.). [c.230]

Процессы взаимодействия. Заряженные частицы (протоны, я--мезоны), проходя через вещество, теряют свою энергию на ионизацию ато.мов среды (электромагнитные взаимодействия) и испытывают упругие и неупругие взаимодействия с ядрами атомов. Нейтральные частицы взаимодействуют с ядрами главным образом в результате неупругих и упругих процессов. [c.240]

Неупругие взаимодействия — это внутриядерные взаимодействия с нуклонами ядра. В результате этого взаимодействия из ядра могут вылетать нуклоны большой энергии, а-частицы и более тяжелые ядра, а если энергия взаимодействующего нуклона больше порогового значения, из ядра вылетают также мезоны. Ядро, испустив некоторое число частиц, оказывается в возбужденном состоянии. Снятие возбуждения и переход ядра в основное состояние сопровождаются испусканием частиц и у-квантов. [c.240]

Под множественностью понимается число частиц сорта I (нуклоны, л-мезоны всех зарядовых состояний, /С-мезоны всех зарядовых состояний, античастицы и т. д.), образованных в каждом акте неупругого взаимодействия первичной частицы с отдельным ядром. Выход каскадных частиц зависит от энергии падающей частицы и вида ядра мишени. В табл. 15.8 представ- [c.245]

Среднее число л -мезонов в телесный угол 4 л на каждый акт неупругого взаимодействия протона анергией Е с ядром [13, 14] [c.246]

Образование п-мезонов происходит, когда энергия первичной частицы больше порогового значения (- 300 Мэе). Число я-мезонов, образованных на одно неупругое взаимодействие, сильно зависит от начальной энергии и возрастает с увеличением энергии. При энергиях, больших 30 Гэв, выход я-мезонов составляет около 80% общей множественности (табл. 15.11). В результате неупругого взаимодействия образуются я+-, я -и я°-мезоны. Время жизни нейтрального я°-мезона очень мало (т=2,1-10 сек). Практически он сразу же распадается на два у-кванта. Поэтому при расчете защиты я°-мезоны не рассматриваются, однако распадные у-кванты инициируют электронно-фотонный каскад в защитных средах, и в некоторых случаях необходимо учитывать дозу фотонного излучения. я -Мезоны теряют свою энергию на ионизацию атомов среды кроме того, они могут испытывать неупругие взаимодействия с ядрами среды и, в [c.247]

Средняя длина пути я-мезона до распада равна [c.248]

Средняя длина пути я-мезона до ядерного неупругого взаимодействия, например в А1, [c.248]

В табл. 15.12 представлен спектр каскадных я-мезонов для некоторых энергий протонов, взаимодействующих с ядрами Си и и. [c.249]

Спектр каскадных п-мезонов при взаимодействии протонов энергии Е с ядрами Си и и, ч (Ечц = 1 [c.249]

Энергия протонов, Мэе Ядро- мишень Интервал энергий -л-мезонов, Мэа [c.249]

Выражения (15.16) и (15.17) представляют собой двойные дифференциальные по углам и импульсам распределения числа вторичных частиц (нуклонов и я-мезонов) в единичный телесный угол в единичный интервал импульсов. Рассчитанные по этим соотношениям такие характеристики каскада, как множественность, поперечный импульс, коэффициент неупругости, хорошо согласуются с экспериментальными вплоть до энергии 30 Гэв, до которой проводились сравнения. [c.251]

В каждом отдельном акте неупругого взаимодействия в результате внутриядерного каскада образуется множество вторичных частиц (главным образом нуклоны и я-мезоны) с энергиями, достаточными, чтобы, в свою очередь, вызвать в последующем внутриядерный каскад. Таким образом, в защитной среде при падении на нее пучка частиц высоких энергий число неупругих взаимодействий возрастает, в результате чего развивается каскад. [c.255]

Существуют два подхода к изучению нуклон-мезонного каскада— экспериментальный и расчетный. [c.255]

Имеются трудности и в расчетных исследованиях. Расчет нуклон-мезонного каскада можно проводить решением систем кинетических уравнений или методом статистических испытаний (методом Монте-Карло). Для высоких энергий, когда развивается межъядерный каскад, функция распределения вторичных частиц может быть получена решением систем кинетических уравнений [22—24]. [c.256]

Из всего сказанного следует, что в диапазоне энергий 100 Мэе— 1000 Гэв формирование каскада обусловлено прежде всего сильным ядерным взаимодействием нуклонов и пионов. Из-за больших математических трудностей и отсутствия данных по внутриядерному каскаду задача о нуклон-мезонном каскаде, инициируемом в плотных средах протонами высоких энергий, в общем виде еще не решена. [c.257]

Последние, наиболее полные расчеты межъядерного каскада методом Монте-Карло приведены в работе [19]. Рассчитывался нуклон-мезонный каскад в Ре, инициированный точечным моно-направленным пучком протонов с начальными импульсами 10, 20, 30, 70, 200 и 300 Гэв с. Образованные вторичные частицы прослеживались до импульса 0,08 Гэв с. Полученные результаты нормированы на один падающий протон. Из образовавшихся вторичных частиц рассматривались протоны, нейтроны и [c.257]

Расчет нуклон-мезонного каскада предполагает получение функции распределения. В результате расчетов [19] получены функции распределения плотности нейтронных, протонных, пион-ных и суммарных (р + п + п) звезд и треков. Звезды характеризуют число неупругих взаимодействий, треки — число вторичных заряженных частиц, образованных в актах неупругого взаимодействия. Для определения плотности потока частиц необходимо полученное выражение плотности звезд умножить на коэффициент [c.257]

TOB защиты. Однако следует иметь в виду, что все расчеты, выполненные для изучения нуклон-мезонного каскада, основаны на использовании данных по внутриядерному каскаду, которые [c.260]

Как указывалось, на экипаж космического корабля могут воздействовать разнообразные излучения [18, 19, 21, 22] протоны, а-частицы, более тяжелые ядра, различающиеся по своему происхождению и физическим характеристикам. Для обеспечения радиационной безопасности экипажа приходится применять специальную защиту. В защите космических кораблей наряду с ослаблением потоков заряженных частиц, падающих извне на оболочку космического корабля, происходит образование вторичных излучений протонов, нейтронов, мезонов. Вторичные излучения образуются также в биологической ткани тела космонавта. [c.271]

Рассмотрим, например, распад л-мезона. Экспериментально установлено, что заряженные л-мезоны распадаются на мюон и нейтрино Согласно табличным данным, массы покоя этих частиц (в единицах массы покоя электрона) равны соответственно 273,2, 206,8 и 0. Отсюда следует, что масса покоя в результате распада уменьшается на 66,4 электронной массы. Так как массе покоя электрона соответствует энергия 0,51 МэВ, то энергия данного распада Q=66,4-0,51 МэВ = 34 МэВ, что находится в точном соответствии с результатами эксперимента. [c.229]

Распад движущейся частицы. Релятивистский л -мезон с массой покоя Шо распался на лету на два Y-фотона с энергиями б1 и б2 (в К-системе отсчета). Найти угол 0 между направлениями разлета этих фотонов. [c.236]

Основные свойства ядерных сил можно объяснить тем, что нуклоны обмениваются между собой частицами, масса которых больше массы электрона примерно в 200 раз. Такие частицы были обнаружены экспериментально в 1947 г. Они получили название пи-мезонов. [c.318]

Совершенно необходим учет изменения промежутков времени между событиями, происходящими в движущихся системах, и в физике космических частиц. Так, например, измерение времени жизни ц-мезона (частица с массой, примерно в 200 раз большой массы электрона, зарождающаяся в верхних слоях атмосферы Земли) приводит к значению iq 2 10 с. Даже если считать, что скорость мезонов близка к скорости света, то для них получается весьма малая длина пробега I iq si 600 м, исключающая возможность регистрации их в наземных лабораториях. Однако эта оценка неверна, так как в опытах фактически измеряется вре.мя жизни покоящегося мезона, который затормозился при прохождении толщи атмосферы. Для того чтобы определить среднее время жизни мезона, движущегося с большой скоростью, нужно оценить 1дв iq/VT—которое при I й с может быть очень большим (Тд iq). [c.380]

Электрон Фотон Нуклон (протон или нейтрон) Нейтрино 1/2 ц -мезон 1/2 ° зон Л -гиперон 1/2 К -мезон 1/2 0 1/2 0 [c.201]

Пример. Время жизни п+-мезонов. Известно, что я+-мезон распадается на ц+-мезон и нейтрино ). Среднее время жизни [c.355]

Собственное вреднее время жизни я+-мезона равно 2,5-10- с. Если р да 0,9, то да 0,81 и, согласно (31), следует ожидать, что время жизни этой частицы в лабораторной системе отсчета будет равно [c.356]

Рассмотрим пучок л+-мезонов, движущихся со скоростью, почти равной с. Если бы не существовало релятивистского замедления времени, то до распада они прошли бы в среднем расстояние, равное (2,5-10- с)-(3-10 ° см/с) да 700 см. В действительности из-за замедления времени они проходят значив [c.356]

Сокращенное название я-мезонов. (Прим. ред.) [c.357]

Быстрая заряженная частица в постоянном магнитном пол движется с ускорением, перпендикулярным к направлению ее движения, а значение ее скорости совсем не изменяется. Если частица неустойчива, то измеренный период полураспада должен быть в точности равен тому периоду полураспада, который получился бы, если бы она двигалась прямолинейно с той же скоростью в отсутствие магнитного поля. Это предсказание подтверждается опытами с (х -мезонами, распадающимися с периодом полураспада 2,2-10- с на электрон и нейтрино. Одно и то же собственное время полураспада наблюдается как для свободно движущихся --мезонов, так и для ц--мезонов, совершающих спиральное движение в магнитном поле или даже неподвижных. Общепризнано, что специальная теория относительности дает достаточно точное описание кругового (т. е. ускоренного) движения заряженных частиц в магнитном поле. [c.362]

Ускорители различаются видом ускоренных частиц (электроны, протоны, а-частицы, дейтроны, тяжелые ядра) способом ускорения (разрядные и рентгеновские трубки, электростатические генераторы, линейные ускорители, бетатроны, циклотроны, синхроциклотроны, синхрофазотроны и др.) максимальной энергией ускоренных частиц (от нескольких десятков килоэлектронвольт до нескольких сотен гигаэлектронвольт) числом ускоряемых в единицу времени частиц (от 10 —10 в 1 сек до нескольких миллиампер) назначением и способом использования ускоренного числа частиц (сброс ускоренных частиц на внутреннюю мишень, внешнюю мишень, мезонные фабрики , для медицинских и промышленных целей, физических исследований и т. д.). [c.230]

Для многих расчетов необходимо знание нуклон-нуклонных и л-мезон-нуклонных сечений. Из анализа экспериментальных данных установлено, что эти сечения a NN) =30,5 0,5 мбарн a NN) =9 мбарн а"У(л Л ) =23,6 0,9 мбарн. [c.245]

Корректно задача о защите от частиц высоких энергий может быть решена при изучении закономерностей развития межъ-ядериого каскада или развития нуклон-мезонного каскада, инициированного первичными нуклонами высоких энергий в защитных средах. В результате должна быть получена функция распределения вторичных частиц, которая даст возможность правильно рассчитать необходимую защиту. [c.255]

Генерация /С-мезонов в ядерных взаимодействиях составляет примерно 10% генерации пионов. Сечение распада заряженных пионов с образованием мюонов сильно зависит от энергии пионов. Длина свободного пробега пиона до неупругого взаимодействия 134 г1см , а длина пробегов до распада 5-10 см. Таким образом, ослабление потоков пионов в результате их распада может иметь некоторое значение в плотных средах на весьма больших толщинах защиты. [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...