Электронно-ядерные ливни

В электронно-ядерном ливне, генерированном первичной космич, частицей, часть её энергии передаётся нейтральным пи-мезонам тс°. Распадаясь, они дают начало электронно-фотонному каскаду. Заряж. пионы после распада образуют мюоны и нейтрино, к-рые достигают поверхности Земли. Ок. половины энергии сохраняется у адрона высокой энергии, к-рый порождает следующий электронно-ядерный ливень. Этот процесс повторяется многократно. В земной атмосфере укладывается до десятка пробегов ядерного взаимодействия (рис. 2). Совокупность электронно-фотонных каскадов, а также мюонов и др. частиц от всех последовательных взаимодействий и образует Ш. а. л. [c.462]

Этот процесс наблюдается нри энергиях генерирующих частиц выше нескольких ГэВ. С помощью ускорителей такие энергии были достигнуты лишь спустя ряд лет после открытия и исследования электронно-ядерных ливней и создания теоретических моделей процессов множественного рождения. [c.45]

Рис. 2.15. Снимки электронно-ядерных ливней в камерах Вильсона

Электрон 14 Электронвольт 256 Электронно-ядерные ливни 44, 45 Электрослабое взаимодействие 170-190 Элементарные частицы 79 [c.271]

Рис. 1. Электронно-ядерный ливень, зарегистрированный в пузырьковой камере. Стрелкой отмечено начало ливня.

Источником Ш. а. л. являются электронно-ядерные ливни, порождаемые космич. протонами и более тяжёлыми ядрами с последующим развитием электронно-фотонного и вдерного каскадов в атмосфере. Углы вылета частиц в первом акте взаимодействия адрона, вызывающего Ш.а.л., малы бйЮ рад. Поэтому развитие каскада происходит по направлению движения первичной частицы и Ш.а.л. имеет осевую симметрию относительно этого направления (небольшие отклонения от осевой симметрии могут возникать под влиянием магн. поля Земли). Плотность частиц максимальна около оси и уменьшается с расстоянием. С расстоянием от оси меняется и состав частиц в ливне. Вблизи оси 98% всех частиц составляют электро- [c.462]

Используя модельные расчёты продольного развития ядерного каскада в атмосфере и измеренное число электронов N , можно оценить энергию первичной частицы, вызвавшей ливень. В случае чистого электронно-фотонного каскада это возможно. Однако в электронно-ядерном ливне существуют значит, колебания числа частиц (при фик-сир. энергии), вызванные флуктуациями глубины первого акта взаимодействия и доли энергии, передаваемой вторичным частицам. С учётом этих флуктуаций можно установить связь между и ср. энергией первичной частицы. Это позволило Г. Б. Христиансену с сотрудниками сделать вывод об изменении спектра первичного космич, излучения для энергий ( о 410 ГэВ. [c.463]

Открытие электронпо-ядерных ливней позволило попять общую схему процессов, происходящих в космических лучах, и определяющую роль в них ядерных взаимодействий высоких энергий. Первичные частицы образуют в верхних слоях атмосферы электронно-ядерные ливни (при этом опи теряют в одном акте взаимодействия лишь часть своей энергии, сохраняя способность создавать последовательно еще некоторое количество таких Ливией). Заряженные тг-мезоны, рожденные в этих процессах, либо создают вторичные электронпо-ядерные ливни, участвуя в образовании каскада ядерных взаимодействий высоких энергий, либо распадаются, создавая мюоны, т. е. частицы жесткой компоненты, а также нейтрино, тг -мезоны, распадаясь, дают начало электронно-фотонным каскадам, образующим мягкую компоненту. Вблизи уровня моря ядерные каскады практически иссякают, а энергия и интенсивность электронно-фотонной компоненты значительно ослабевают. В то же время мюопы проникают в глубь земли (или воды) на много метров, а нейтрино проходят сквозь всю толщу земного шара, почти не поглощаясь. [c.45]

Наглядное представление о том, как выглядят электронно-ядерные ливни, дают фотографии, полученные с помощью управляемых камер Вильсона с помещенными внутри металлическими пластинами (рис. 2.15). В этих пластинах электроны и фотоны образуют каскадные ливни, а ядерно-взаимодействующие частицы могут создать вторичные электронноядерные ливни. [c.45]

Процессы образования пионов. Пионы являются осн. продуктом сильного взаимодействия адронов при высоких энергиях. По этой причине пионы в значит, степени определяют состав космических лучей в предела.х земной атмосферы. Будучи осн. нродукта.ми ядерных взаимодействий частиц первичного космич. из.чучения (протонов и более тяжёлых ядер) с ядрами атомов воздуха, пионы входят в состав электронно-ядерных и широких атм. ливней. Распадаясь, л -мезоны создают проникающую компоненту космич. излучения — мюоны и нейтрино высоких энергий, а я -мезоны — электронно-фотонную компоненту. [c.584]

Идентификация электронов и фотонов основана на их специфич. взаимодействии с радиатором, сопровождающемся образованием ливня и быстрым поглощением энергии. Более тяжёлые частицы (мезоны, нуклоны и др.), взаимодействуя с радиатором, не образуют ливня и теряют лишь часть своей энергии на ионизац. потери и ядерные взаимодействия. Благодаря этому величина импульса на выходе Ч. с. при регистрации тяжёлых частиц значительно меньше, чем при регистрации электронов или у-квантов. [c.451]

ЭЛЕКТРбННО-ЯДЕРНЫЕ ЛЙВНИ (проникающие ливни, мезонные ливни, струи, звёзды)—поток генетически связанных адронов и электронов, возникающий в результате взаимодействия адрона или лептона высокой энергии >10 эВ) с нуклонами или ядрами. Открыты в 40-х гг. 20 в. при изучении взаимодействий космич. частиц с ядрами с помощью Вильсона камеры и ядерных фотографических эмульсий. Детально изучены в экспериментах на ускорителях заряженных частиц с помощью электрорных детекторов и пузырьковых камер (рис. 1). [c.566]

Таким образом, ливень космических частиц порожденный первичной ядерноактивной частицей весьма высокой энергии содержит генетически связанные ядерную и электронно-фотонную компоненты. Такой ливень называется обыкновенно широким атмосферным ливнем. Благодаря кулоновскому рассеянию электронов поперечные размеры ливня у поверхности Земли могут достигать нескольких сотен метров. Однако центральную часть ливня составляют ядерноактивные частицы высокой энергии, сохраняющие в основном направление первичной частицы. [c.285]

Как показал Г. Т. Зацепин, ядерно-каскадный процесс объясняет также основные черты широких атмосферных ливней (которые ранее представляли себе как огромный электроно-фотонный каскад). Эти ливни заро- [c.45]

Если энергия первичной частицы превышает 101 эВ, то ядерный каскад, сопровождаемый разветвленными электрон-фотонными лавинами, образует так называемый широкий атмосферный ливень. Широкий атмосферный ливень содержит до 10 поколений последовательно возникающих частиц, общее количество которых может составлять несколько миллионов. По мере развития ливня он стаьювится все шире и шире, так что частицы, относящиеся к ливню, можно обнаружить на расстояниях примерно 0,3 км от его оси, В связи с этим широкий атмосферный ливень и получил свое название. Исследование широких атмосферных ливней позволяет определять энергию первичной частицы, вызвавшей ливень, среднюю множественность рождения частиц, поперечный импульс рожденных частиц и др. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...