3.25 а гэв/с импульсли кислород ядроларининг протонлар билан ўзаро таъсирларида парчаланиш жараёнлари ва 3-300 гэв энергияли π−,р,α,c(с)- ва р(16о,20ne)-тўқнашувларида протонлар ҳосил бўлиш механизмлари

Annotasiya

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Релятивистик ядро физикаси соҳасидаги фундаментал муаммолардан бири релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларида парчаланиш қонуниятларини аниклашдан иборат. Бунда релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларининг парчаланиш жараёнларини экспериментал ва феноменологик тадкик килиш мухим рол ўйнайди, чунки у парчаланувчи ядролар (хусусан, енгил) кластерли структураси, унинг парчалар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесими ва парчалар таркибига таъсири, ҳамда парчалар ҳосил бўлишида ҳар хил механизмларнинг улушлари хакида муҳим маълумотлар олиш имконини беради. Тўкнашув энергиялари бир неча ГэВ/нуклон бўлганда парчаланиш жараёни устувор бўлиб, унинг улуши реакция тўлик кўндаланг кесимининг 80 фоизини ташкил килади. “Жуфт-жуфт” релятивистик ядроларнинг (12С, |6О ва 2()Ne) адронлар ва ядролар билан тўкнашувларидаги парчаланиш жараёнларини ўрганиш муҳим аҳамиятга эга, чунки бундай ядроларда а-кластерли структура ҳосил бўлиш устуворлиги кутилади.
Ҳозирга қадар а-кластерли структура стационар равишда мавжудми, ёки у парчаланувчи ядролар маълум даражада уйғонганда пайдо бўладими, деган саволга жавоб йўқ. Парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ўрганишнинг самарали усулларидан бири а-зарралар хосил бўлишини ядро-снаряднинг турли даражада уйгонишларида тадкик килишдан иборат.
Адронларнинг кварк-партон структурасига асосланган катор моделлар башоратига асосан, ядроларда ўзаро кучли боғланган камнуклонли бирикмалар ва кўпбарионли ҳолатлар мавжудлигини аниқлаш муҳим аҳамият касб этади. Бу масаланинг ечими бевосита эркин нуклонлар тўқнашувида кинематик тақиқланган соҳада ҳосил бўлувчи зарраларнинг характеристикаларини юқори энергияли адронлар ва ядроларнинг ядролар билан тўкнашувларида тизимли экспериментал тадкик килиш билан боғлиқ.
Юқорида баён қилинганлардан, катта статистик материалларда ядролар парчаланишини барча парчалари, ҳамда иккиламчи зарралари тўлиқ идентификация килинган, уларнинг кинематик характеристикалари катта аникликда ўлчанган ва аникланган ҳолатда, тўқнашувчи ядролар масса сонининг ҳамда тўқнашув энергияларининг катта диапазонида комплекс экспериментал тадқиқ килишнинг долзарблиги келиб чикади. Бу эса ядро парчаланишининг янги қонуниятларини аниклаштириш имконини беради.
Назарий моделларни кайта ишлаб чикиш, уларни ҳамда парчаланиш жараёнларини тафсивлашга ёндашувларни синовдан ўтказиш, космик нурларнинг атмосфера ядролари билан ўзаро таъсирларини моделлаштириш, ядролар парчаланишида ҳосил бўлувчи барча изотопларнинг кўндаланг кесимлари тўғрисида катта аниқликка эга бўлган маълумотлар олиш заруриятини келтириб чиқаради. Бундан ташкари релятивистик ядроларнинг водород билан тўкнашувларида ҳосил бўлувчи енгил парчалар - протонлар, дейтронлар, тритий ҳамда гелий-3 ядроларининг ўртача кўпламчилиги (инклюзив кўндаланг кесимлари) ҳакидаги экспериментал маълумотлар астрофизиканинг энг муҳим муаммоларидан бири - зарралар окимининг юлдузлараро муҳитдан ўтишини ҳал килиш учун ўта зарурлиги келиб чиқади.
ХУЛОСА
1. Илк бор 4я-геометрия шароитида 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида протонлар хосил бўлиши тизимли таҳлил килинди ва қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги импульси р > 0.25 ГэВ/с («буғланиш» протонларидан ташқари) тез протонлар, хусусан, олдига чиқувчилари импульс таксимотининг шакли ядронинг уйғониш даражасига боғлик эмас;
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги орқага учувчи протонлар импульс таксимотининг шакли ядронинг уйгониш даражасига жуда кучли богланган;
• протонлар кинетик энергияси таксимотининг Т=70-90 МэВ сохасида структура кузатилиб, унинг икки нуклонли тизимларнинг секин пионларни ютиш окибатида емирилишидан келиб чиқиши кўрсатилди;
• протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари - «бугланиш», қолдиқ ядронинг ферми-емирилиш ва каскадли жараёнда протонларни тўғридан-тўғри уриб чиқариш механизларининг улушлари мос равишда 27.4±0.5%, 32.0±0.6% ва 40.6±0.7% эканлиги топилди.
2. Илк бор 4л-геометрия шароитида 40 ГэВ/с даги л“С, 300 ГэВ/с даги p2()Ne- ва 3.25 А ГэВ/с даги |6Ор-тўқнашувларида протонларнинг нормировка килинган инвариант инклюзив дифференциал кесимлари таҳлили асосида импульси р>0.25 ГэВ/с тез протонларнинг, хусусан, олдига чикувчи-ларининг тугилиш механизмлари универсал хусусиятга эгалиги: бирламчи энергияга, бирламчи зарранинг ва парчаланувчи енгил ядронинг турига хамда ядронинг уйгониш даражасига боғлик эмаслиги кўрсатилди.
3. Илк бор 40 ГэВ/с импульсли л”С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne- ва 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг кўпламчилик бўйича тақсимотлари аналитик тавсифланди. Протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари (буғланиш механизми, уйғотилган қолдиқ-ядронинг ферми-емирилиш механизми ва каскад жараёнида протонларнинг тўғридан-тўғри уриб чикариш механизми) нинг статистик улушлари аниқланди ва улар мос равишда 27 ± 1%, 32 ± 1% ва 41 ± 1% га тенглиги аниқланди. Ушбу улушлар парчаланувчи енгил ядронинг энергияси ва масса сонига боғлиқ эмаслиги ва уларнинг бирламчи зарралар (пион ёки протон) тури, яъни улардаги валент кварклар сони билан уйғунлиги кўрсатилди. Таъкидлаб ўтиш лозимки, бу улушлар 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг нормировка қилинган инвариант-инклюзив дифференциал кесимлари тахдили асосида аникланган қийматларига тенг.
4. Кислород ядросининг тинч ҳолат саноқ системасида дейтронлар импульс таксимотининг 0.40<р<0.55 ГэВ/с соҳасида илк бор «елка» кузатилиб, унинг нисбатан тез парчаларнинг емирилиши, каскадли нуклонларнинг бирикиш механизми ва дейтронларни протон-нишон томонидан кислород ядросидан бевосита уриб чикарилиши туфайли ҳосил бўлиши мумкинлиги тўғрисида хулоса килинди. Парчалар ўртача кўпламчилиги ҳодисада дейтрон мавжуд бўлиши билан корреляцияга эга, лекин дейтрон ҳосил бўлиш механизмига боғлиқ эмас. Бирикиш (коалесценция) модели тез дейтрон ва а-зарралар импульс спектрини муваффакиятли тавсифлайди.
5. 3.25 А ГэВ/с ли 16Ор-тўқнашувларида кислород ядроси парча-ланишининг тажрибадан олинган натижалари КПБМ натижалари билан тизимли тарзда солиштирилди. КПБМ башоратини яхшилаш бўйича унинг аксиоматикасига ва параметрларига киритиладиган асосий чеклашлар аникланди. Енгил парчалар ҳосил бўлиши тўғрисидаги реал кўринишни тавсифлаш учун моделда, «буғланиш» механизмини (ҳатто енгил |6О ядроси учун хам) каскадли нуклонлар бирикиши механизмини ва парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ҳам ҳисобга олиш зарур. Бундан ташқари, парчаланувчи ядронинг бурчак моментини хам хисобга олиш керак.
6. |6Ор-реакцияларининг ҳар хил топологик каналларида а-зарралар хосил бўлиши ҳамда уларнинг импульс ва бурчак таксимотлари тадкик килинди. а-зарралар ҳосил бўлишига оралик нотурғун ядролар sBe, 9В ва уйғотилган 12С ядроларнинг қўшган ҳиссасини аниқлаб берувчи феноменологик моделлар ишлаб чиқилди ва синаб кўрилди. Натижада қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядроларининг кўп парчаларга емирилиш каналлари ичида устувори гелий ядролари хосил бўладиган топологиялар бўлиб, бу ядроларнинг асосий кисми нотургун ядролар - 5Li, sBe, 9В ва уйғотилган 12С* ядроларининг емирилишлари окибатида содир бўлади;
• 3 ва 4 та а-заррача хосил бўладиган каналларда оралик нотургун ядролар sBe, 9В емирилиши билан боғлиқ коллинеарлик кузатилди;
• илк бор нотургун ядролар - 5Li, 8Ве, 9В ва уйготилган 12С ядроларининг а-заррачалар хосил бўлиш инклюзив кўндаланг кесимига берадиган хиссалари микдорий жихатдан топилди;
• 3 та а-заррача хосил бўлувчи каналларнинг 38±3% уйготилган 12С* ядроларининг емирилишидан содир бўлади, колгани ферми-емирилиш ва протон нишон томонидан учта а-заррага эга бўлган қолдик-ядродан бита а-кластерни квазиэластик уриб чиқариш натижасида амалга ошади;
• парчаланувчи колдик ядрода бурчак моменти мавжуд бўлиб, бу эффект енгил парчадан оғир парчага ўтганда кучаяди.
7. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида заряди 1 дан 8 гача бўлган тургун ва нотургун изотопларнинг кўндаланг кесимлари топилди. Масса сонлари асосий масса сони (A=2Z) дан ДА=±1 га фарк қилувчи тургун ва нотургун изотоплар кўндаланг кесимларининг бир-бирига тенглиги кўрсатилди. Хатоликлар чегарасида нотургун ва тургун кўзгу изотоплар 9В ва9Ве, учун чиқиш кўндаланг кесимлари бир хил.
8. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли 16Ор-, 4.2 и 9.9 ГэВ/с импульсли р12С-> 40 ГэВ/с импульсли л-12С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne-, 4.2 А ГэВ/с импульсли а|2С- ва С12С-ўзаро таъсирларида кумулятив протонлар хосил бўлиши тадкик килинди ва қуйидаги конуниятлар аниқланди:
• кумулятив протонлар инклюзив-инвариант структуравий функция-ларининг кумулятивлик сони (0) бўйича таксимотининг киялик параметри универсал характерга эга бўлиб, бирламчи зарра ва нишон турига ҳамда бирламчи энергияга боглик эмас (ядровий “скейлинг”);
• кумулятив протонларнинг ўртача сони берилган ядро учун снаряд турига ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг хосил бўлиши бирламчи зарраларнинг кўпнуклонли бирлашмалар (флуктон-лар) билан тўқнашуви натижасида «совук» модель сценарийсига асосан хосил бўлишини кўрсатади. Кумулятив протонлар хосил бўлувчи ҳодисалар улуши берилган ядро учун снаряд массасига (нуклон ёки ядро) ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг «совук» модель башорати асосида вужудга келишини кўрсатувчи ишончли далилдир.
Кумулятив протонлар ва иккиламчи зарра ҳамда парчалар ҳосил бўлишининг механизмлари орасида богланиш мавжуд эмас.
9. Енгил ядролар ҳосил бўлиш механизмлари бир-бирига боглик эмас. Тажрибада кузатилган барча ўзаро богликликлар энергия-импульс, барион ва электр зарядларининг сакланиш конунлари амал килинишидан юзага келади.
Енгил ядролар парчаланиши бирламчи энергиянинг кенг диапазонида тизимли ва кенг камровли ҳамда бир хил методика ёрдамида тадкиқот қилинди. Диссертация натижаларининг аксарияти биринчи марта олинди ва улар юқори энергияли ядровий тўқнашувларда парчаланувчи ядролар структураларини ва хусусиятларини чукур тушунишга ёрдам беради.
3.25 А ГэВ/с импульсли кислород ядроларининг протонлар билан ўзаро таъсирлашишларидаги парчаланиш жараёнларини кенг тадкик килиш ҳамда З-ЗОО ГэВ энергия оралиқларидаги п ,р,а,С(С)- ва р(16О,20№)-тўқнашув-ларида протонлар хосил бўлишнинг асосий механизмларини аниқлаш бўйича диссертация ишида қўйилган барча масалалар тўлиқ ҳал этилган.
Диссертация ишининг натижалари юкори энергияли адрон- ва ядро-ядро тўқнашувларида ядролар парчаланиши муаммоларига ёндашувчи назарий моделларни текширишга имкон берувчи кенг фактик материалга эга. Булар ўзаро кучли таъсир назариясини яратишга, ионли тезлатгич-ларда янги тажрибалар ўтказиш ва уларни режалашда кўлланилиши мумкин.
Кислород ядросининг протонлар билан тўқнашувларидаги тургун ва нотургун ядролар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесимлари тўғрисидаги маълумотлардан космофизик ва космохимик тадқиқотларда ядровий синтез ҳодисаларининг рўй бериш жараёнларини ва хусусиятларини ўрганишда фойдаланиш мумкин.

Manba turi: Tezislar
Yildan beri qamrab olingan yillar 1992
inLibrary
Google Scholar
Chiqarish:
CC BY f
1-88
46

Кўчирилди

Кўчирилганлиги хақида маълумот йук.
Ulashish
Базаров, Э. (2023). 3.25 а гэв/с импульсли кислород ядроларининг протонлар билан ўзаро таъсирларида парчаланиш жараёнлари ва 3-300 гэв энергияли π−,р,α,c(с)- ва р(16о,20ne)-тўқнашувларида протонлар ҳосил бўлиш механизмлари. Avtoreferat Katalogi, 1(1), 1–88. Retrieved from https://inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/35798
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Annotasiya

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Релятивистик ядро физикаси соҳасидаги фундаментал муаммолардан бири релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларида парчаланиш қонуниятларини аниклашдан иборат. Бунда релятивистик ядроларнинг адронлар ва ядролар билан тўқнашувларининг парчаланиш жараёнларини экспериментал ва феноменологик тадкик килиш мухим рол ўйнайди, чунки у парчаланувчи ядролар (хусусан, енгил) кластерли структураси, унинг парчалар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесими ва парчалар таркибига таъсири, ҳамда парчалар ҳосил бўлишида ҳар хил механизмларнинг улушлари хакида муҳим маълумотлар олиш имконини беради. Тўкнашув энергиялари бир неча ГэВ/нуклон бўлганда парчаланиш жараёни устувор бўлиб, унинг улуши реакция тўлик кўндаланг кесимининг 80 фоизини ташкил килади. “Жуфт-жуфт” релятивистик ядроларнинг (12С, |6О ва 2()Ne) адронлар ва ядролар билан тўкнашувларидаги парчаланиш жараёнларини ўрганиш муҳим аҳамиятга эга, чунки бундай ядроларда а-кластерли структура ҳосил бўлиш устуворлиги кутилади.
Ҳозирга қадар а-кластерли структура стационар равишда мавжудми, ёки у парчаланувчи ядролар маълум даражада уйғонганда пайдо бўладими, деган саволга жавоб йўқ. Парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ўрганишнинг самарали усулларидан бири а-зарралар хосил бўлишини ядро-снаряднинг турли даражада уйгонишларида тадкик килишдан иборат.
Адронларнинг кварк-партон структурасига асосланган катор моделлар башоратига асосан, ядроларда ўзаро кучли боғланган камнуклонли бирикмалар ва кўпбарионли ҳолатлар мавжудлигини аниқлаш муҳим аҳамият касб этади. Бу масаланинг ечими бевосита эркин нуклонлар тўқнашувида кинематик тақиқланган соҳада ҳосил бўлувчи зарраларнинг характеристикаларини юқори энергияли адронлар ва ядроларнинг ядролар билан тўкнашувларида тизимли экспериментал тадкик килиш билан боғлиқ.
Юқорида баён қилинганлардан, катта статистик материалларда ядролар парчаланишини барча парчалари, ҳамда иккиламчи зарралари тўлиқ идентификация килинган, уларнинг кинематик характеристикалари катта аникликда ўлчанган ва аникланган ҳолатда, тўқнашувчи ядролар масса сонининг ҳамда тўқнашув энергияларининг катта диапазонида комплекс экспериментал тадқиқ килишнинг долзарблиги келиб чикади. Бу эса ядро парчаланишининг янги қонуниятларини аниклаштириш имконини беради.
Назарий моделларни кайта ишлаб чикиш, уларни ҳамда парчаланиш жараёнларини тафсивлашга ёндашувларни синовдан ўтказиш, космик нурларнинг атмосфера ядролари билан ўзаро таъсирларини моделлаштириш, ядролар парчаланишида ҳосил бўлувчи барча изотопларнинг кўндаланг кесимлари тўғрисида катта аниқликка эга бўлган маълумотлар олиш заруриятини келтириб чиқаради. Бундан ташкари релятивистик ядроларнинг водород билан тўкнашувларида ҳосил бўлувчи енгил парчалар - протонлар, дейтронлар, тритий ҳамда гелий-3 ядроларининг ўртача кўпламчилиги (инклюзив кўндаланг кесимлари) ҳакидаги экспериментал маълумотлар астрофизиканинг энг муҳим муаммоларидан бири - зарралар окимининг юлдузлараро муҳитдан ўтишини ҳал килиш учун ўта зарурлиги келиб чиқади.
ХУЛОСА
1. Илк бор 4я-геометрия шароитида 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида протонлар хосил бўлиши тизимли таҳлил килинди ва қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги импульси р > 0.25 ГэВ/с («буғланиш» протонларидан ташқари) тез протонлар, хусусан, олдига чиқувчилари импульс таксимотининг шакли ядронинг уйғониш даражасига боғлик эмас;
• кислород ядросининг тинч холат санок системасидаги орқага учувчи протонлар импульс таксимотининг шакли ядронинг уйгониш даражасига жуда кучли богланган;
• протонлар кинетик энергияси таксимотининг Т=70-90 МэВ сохасида структура кузатилиб, унинг икки нуклонли тизимларнинг секин пионларни ютиш окибатида емирилишидан келиб чиқиши кўрсатилди;
• протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари - «бугланиш», қолдиқ ядронинг ферми-емирилиш ва каскадли жараёнда протонларни тўғридан-тўғри уриб чиқариш механизларининг улушлари мос равишда 27.4±0.5%, 32.0±0.6% ва 40.6±0.7% эканлиги топилди.
2. Илк бор 4л-геометрия шароитида 40 ГэВ/с даги л“С, 300 ГэВ/с даги p2()Ne- ва 3.25 А ГэВ/с даги |6Ор-тўқнашувларида протонларнинг нормировка килинган инвариант инклюзив дифференциал кесимлари таҳлили асосида импульси р>0.25 ГэВ/с тез протонларнинг, хусусан, олдига чикувчи-ларининг тугилиш механизмлари универсал хусусиятга эгалиги: бирламчи энергияга, бирламчи зарранинг ва парчаланувчи енгил ядронинг турига хамда ядронинг уйгониш даражасига боғлик эмаслиги кўрсатилди.
3. Илк бор 40 ГэВ/с импульсли л”С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne- ва 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг кўпламчилик бўйича тақсимотлари аналитик тавсифланди. Протонлар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари (буғланиш механизми, уйғотилган қолдиқ-ядронинг ферми-емирилиш механизми ва каскад жараёнида протонларнинг тўғридан-тўғри уриб чикариш механизми) нинг статистик улушлари аниқланди ва улар мос равишда 27 ± 1%, 32 ± 1% ва 41 ± 1% га тенглиги аниқланди. Ушбу улушлар парчаланувчи енгил ядронинг энергияси ва масса сонига боғлиқ эмаслиги ва уларнинг бирламчи зарралар (пион ёки протон) тури, яъни улардаги валент кварклар сони билан уйғунлиги кўрсатилди. Таъкидлаб ўтиш лозимки, бу улушлар 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида ҳосил бўлувчи протонларнинг нормировка қилинган инвариант-инклюзив дифференциал кесимлари тахдили асосида аникланган қийматларига тенг.
4. Кислород ядросининг тинч ҳолат саноқ системасида дейтронлар импульс таксимотининг 0.40<р<0.55 ГэВ/с соҳасида илк бор «елка» кузатилиб, унинг нисбатан тез парчаларнинг емирилиши, каскадли нуклонларнинг бирикиш механизми ва дейтронларни протон-нишон томонидан кислород ядросидан бевосита уриб чикарилиши туфайли ҳосил бўлиши мумкинлиги тўғрисида хулоса килинди. Парчалар ўртача кўпламчилиги ҳодисада дейтрон мавжуд бўлиши билан корреляцияга эга, лекин дейтрон ҳосил бўлиш механизмига боғлиқ эмас. Бирикиш (коалесценция) модели тез дейтрон ва а-зарралар импульс спектрини муваффакиятли тавсифлайди.
5. 3.25 А ГэВ/с ли 16Ор-тўқнашувларида кислород ядроси парча-ланишининг тажрибадан олинган натижалари КПБМ натижалари билан тизимли тарзда солиштирилди. КПБМ башоратини яхшилаш бўйича унинг аксиоматикасига ва параметрларига киритиладиган асосий чеклашлар аникланди. Енгил парчалар ҳосил бўлиши тўғрисидаги реал кўринишни тавсифлаш учун моделда, «буғланиш» механизмини (ҳатто енгил |6О ядроси учун хам) каскадли нуклонлар бирикиши механизмини ва парчаланувчи ядро а-кластерли структурасини ҳам ҳисобга олиш зарур. Бундан ташқари, парчаланувчи ядронинг бурчак моментини хам хисобга олиш керак.
6. |6Ор-реакцияларининг ҳар хил топологик каналларида а-зарралар хосил бўлиши ҳамда уларнинг импульс ва бурчак таксимотлари тадкик килинди. а-зарралар ҳосил бўлишига оралик нотурғун ядролар sBe, 9В ва уйғотилган 12С ядроларнинг қўшган ҳиссасини аниқлаб берувчи феноменологик моделлар ишлаб чиқилди ва синаб кўрилди. Натижада қуйидаги қонуниятлар топилди:
• кислород ядроларининг кўп парчаларга емирилиш каналлари ичида устувори гелий ядролари хосил бўладиган топологиялар бўлиб, бу ядроларнинг асосий кисми нотургун ядролар - 5Li, sBe, 9В ва уйғотилган 12С* ядроларининг емирилишлари окибатида содир бўлади;
• 3 ва 4 та а-заррача хосил бўладиган каналларда оралик нотургун ядролар sBe, 9В емирилиши билан боғлиқ коллинеарлик кузатилди;
• илк бор нотургун ядролар - 5Li, 8Ве, 9В ва уйготилган 12С ядроларининг а-заррачалар хосил бўлиш инклюзив кўндаланг кесимига берадиган хиссалари микдорий жихатдан топилди;
• 3 та а-заррача хосил бўлувчи каналларнинг 38±3% уйготилган 12С* ядроларининг емирилишидан содир бўлади, колгани ферми-емирилиш ва протон нишон томонидан учта а-заррага эга бўлган қолдик-ядродан бита а-кластерни квазиэластик уриб чиқариш натижасида амалга ошади;
• парчаланувчи колдик ядрода бурчак моменти мавжуд бўлиб, бу эффект енгил парчадан оғир парчага ўтганда кучаяди.
7. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли |6Ор-тўқнашувларида заряди 1 дан 8 гача бўлган тургун ва нотургун изотопларнинг кўндаланг кесимлари топилди. Масса сонлари асосий масса сони (A=2Z) дан ДА=±1 га фарк қилувчи тургун ва нотургун изотоплар кўндаланг кесимларининг бир-бирига тенглиги кўрсатилди. Хатоликлар чегарасида нотургун ва тургун кўзгу изотоплар 9В ва9Ве, учун чиқиш кўндаланг кесимлари бир хил.
8. Илк бор 3.25 А ГэВ/с импульсли 16Ор-, 4.2 и 9.9 ГэВ/с импульсли р12С-> 40 ГэВ/с импульсли л-12С-, 300 ГэВ/с импульсли p20Ne-, 4.2 А ГэВ/с импульсли а|2С- ва С12С-ўзаро таъсирларида кумулятив протонлар хосил бўлиши тадкик килинди ва қуйидаги конуниятлар аниқланди:
• кумулятив протонлар инклюзив-инвариант структуравий функция-ларининг кумулятивлик сони (0) бўйича таксимотининг киялик параметри универсал характерга эга бўлиб, бирламчи зарра ва нишон турига ҳамда бирламчи энергияга боглик эмас (ядровий “скейлинг”);
• кумулятив протонларнинг ўртача сони берилган ядро учун снаряд турига ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг хосил бўлиши бирламчи зарраларнинг кўпнуклонли бирлашмалар (флуктон-лар) билан тўқнашуви натижасида «совук» модель сценарийсига асосан хосил бўлишини кўрсатади. Кумулятив протонлар хосил бўлувчи ҳодисалар улуши берилган ядро учун снаряд массасига (нуклон ёки ядро) ва бирламчи энергияга боглик эмас. Бу эса кумулятив протонларнинг «совук» модель башорати асосида вужудга келишини кўрсатувчи ишончли далилдир.
Кумулятив протонлар ва иккиламчи зарра ҳамда парчалар ҳосил бўлишининг механизмлари орасида богланиш мавжуд эмас.
9. Енгил ядролар ҳосил бўлиш механизмлари бир-бирига боглик эмас. Тажрибада кузатилган барча ўзаро богликликлар энергия-импульс, барион ва электр зарядларининг сакланиш конунлари амал килинишидан юзага келади.
Енгил ядролар парчаланиши бирламчи энергиянинг кенг диапазонида тизимли ва кенг камровли ҳамда бир хил методика ёрдамида тадкиқот қилинди. Диссертация натижаларининг аксарияти биринчи марта олинди ва улар юқори энергияли ядровий тўқнашувларда парчаланувчи ядролар структураларини ва хусусиятларини чукур тушунишга ёрдам беради.
3.25 А ГэВ/с импульсли кислород ядроларининг протонлар билан ўзаро таъсирлашишларидаги парчаланиш жараёнларини кенг тадкик килиш ҳамда З-ЗОО ГэВ энергия оралиқларидаги п ,р,а,С(С)- ва р(16О,20№)-тўқнашув-ларида протонлар хосил бўлишнинг асосий механизмларини аниқлаш бўйича диссертация ишида қўйилган барча масалалар тўлиқ ҳал этилган.
Диссертация ишининг натижалари юкори энергияли адрон- ва ядро-ядро тўқнашувларида ядролар парчаланиши муаммоларига ёндашувчи назарий моделларни текширишга имкон берувчи кенг фактик материалга эга. Булар ўзаро кучли таъсир назариясини яратишга, ионли тезлатгич-ларда янги тажрибалар ўтказиш ва уларни режалашда кўлланилиши мумкин.
Кислород ядросининг протонлар билан тўқнашувларидаги тургун ва нотургун ядролар ҳосил бўлишининг кўндаланг кесимлари тўғрисидаги маълумотлардан космофизик ва космохимик тадқиқотларда ядровий синтез ҳодисаларининг рўй бериш жараёнларини ва хусусиятларини ўрганишда фойдаланиш мумкин.


background image

ЯДРО

ФИЗИКАСИ

ИНСТИТУТИ

ва

ЎЗБЕКИСТОН

МИЛЛИЙ

УНИВЕРСИТЕТИ

ҲУЗУРИДАГИ

ФАН

ДОКТОРИ

ИЛМИЙ

ДАРАЖАСИНИ

БЕРУВЧИ

16.07.2013.FM.11.01

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ

КЕНГАШ

___________________________________________________________________________

ЯДРО

ФИЗИКАСИ

ИНСТИТУТИ







БОЗОРОВ

ЭРКИН

ҲОЖИЕВИЧ



3.25

А

ГэВ

/

с

ИМПУЛЬСЛИ

КИСЛОРОД

ЯДРОЛАРИНИНГ

ПРОТОНЛАР

БИЛАН

ЎЗАРО

ТАЪСИРЛАРИДА

ПАРЧАЛАНИШ

ЖАРАЁНЛАРИ

ВА

3-300

ГэВ

ЭНЕРГИЯЛИ

π

,

р

,

α

,C(

С

)-

ВА

р

(

16

О

,

20

Ne)-

ТЎҚНАШУВЛАРИДА

ПРОТОНЛАР

ҲОСИЛ

БЎЛИШ

МЕХАНИЗМЛАРИ


01.04.08 –

АТОМ

ЯДРОСИ

ВА

ЭЛЕМЕНТАР

ЗАРРАЧАЛАР

ФИЗИКАСИ

.

ТЕЗЛАШТИРУВЧИ

ТЕХНИКА

(

физика

-

математика

фанлари

)






ДОКТОРЛИК

ДИССЕРТАЦИЯСИ

АВТОРЕФЕРАТИ







Тошкент

– 2015


background image

УДК

: 539.172.12; 539.172.17


Докторлик

диссертацияси

автореферерати

мундарижаси

Оглавление

автореферата

докторской

диссертации

Content of the abstract of doctoral dissertation


Бозоров

Эркин

Ҳожиевич

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

кислород

ядроларининг

протонлар

билан

ўзаро

таъсирларида

парчаланиш

жараёнлари

ва

3–300

ГэВ

энергияли

π

,

р

,

α

,C(

С

)-

ва

р

(

16

О

,

20

Ne)-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмлари

……………………………………………………………..




3


Базаров

Эркин

Ходжиевич

Процессы

фрагментации

ядер

кислорода

во

взаимодействиях

с

протонами

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

механизмы

образования

протонов

в

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

и

р

(

16

О

,

20

NE)-

соударениях

при

3

300

ГэВ

…………………..





31



B

о

z

о

rov Erkin

The fragmentation of oxygen nuclei in interactions with protons
at 3.25 GeV/

c

and mechanisms of formation of protons

in

π

,p,

α

,C(C)- and p(

16

O,

20

N

е

)-collisions at 3–300 GeV)…………………………….





59


Эълон

қилинган

ишлар

рўйхати

Список

опубликованных

работ

List of published works……………………………………………………………………




83

2


background image

ЯДРО

ФИЗИКАСИ

ИНСТИТУТИ

ва

ЎЗБЕКИСТОН

МИЛЛИЙ

УНИВЕРСИТЕТИ

ҲУЗУРИДАГИ

ФАН

ДОКТОРИ

ИЛМИЙ

ДАРАЖАСИНИ

БЕРУВЧИ

16.07.2013.FM.11.01

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ

КЕНГАШ

___________________________________________________________________________

ЯДРО

ФИЗИКАСИ

ИНСТИТУТИ







БОЗОРОВ

ЭРКИН

ҲОЖИЕВИЧ



3.25

А

ГэВ

/

с

ИМПУЛЬСЛИ

КИСЛОРОД

ЯДРОЛАРИНИНГ

ПРОТОНЛАР

БИЛАН

ЎЗАРО

ТАЪСИРЛАРИДА

ПАРЧАЛАНИШ

ЖАРАЁНЛАРИ

ВА

3–300

ГэВ

ЭНЕРГИЯЛИ

π

,

р

,

α

,C(

С

) -

ВА

р

(

16

О

,

20

Ne) -

ТЎҚНАШУВЛАРИДА

ПРОТОНЛАР

ҲОСИЛ

БЎЛИШ

МЕХАНИЗМЛАРИ


01.04.08 –

АТОМ

ЯДРОСИ

ВА

ЭЛЕМЕНТАР

ЗАРРАЧАЛАР

ФИЗИКАСИ

.

ТЕЗЛАШТИРУВЧИ

ТЕХНИКА

(

физика

-

математика

фанлари

)





ДОКТОРЛИК

ДИССЕРТАЦИЯСИ

АВТОРЕФЕРАТИ








Тошкент

– 2015

3


background image

Докторлик

диссертацияси

мавзуси

Ўзбекистон

Республикаси

Вазирлар

Маҳкамаси

ҳузуридаги

Олий

аттестация

комиссиясида

30.09.2014/

В

2014.5.FM156

рақами

билан

рўйхатга

олинган

.

Докторлик

диссертацияси

Физика

-

Қуёш

илмий

ишлаб

-

чиқариш

бирлашмаси

Физика

-

техника

институти

ва

Ядро

физикаси

институтида

бажарилган

.

Докторлик

диссертациясининг

тўлиқ

матни

Ядро

физикаси

институти

ва

Ўзбекистон

Миллий

университети

ҳузуридаги

16.07.2013.FM.11.01

рақамли

Илмий

кенгаш

веб

-

саҳифасида

www.inp.uz

манзилига

жойлаштирилган

.

Диссертация

автореферати

уч

тилда

(

ўзбек

,

рус

,

инглиз

)

веб

-

саҳифада

www.inp.uz

манзилига

ҳамда

ZIYONET

ахборот

-

таълим

порталида

www.ziyonet.uz

манзилига

жойлаштирилган

.

Илмий

маслаҳатчи

:

Юлдашев

Бехзод

Садикович

физика

-

математика

фанлари

доктори

,

профессор

,

Ўзбекистон

Республикаси

Фанлар

академияси

академиги

Расмий

оппонентлар

:

Ледницки

Рихард

физика

-

математика

фанлари

доктори

,

профессор

Буртебаев

Насурлла

физика

-

математика

фанлари

доктори

,

профессор

Артемов

Сергей

Викторович

физика

-

математика

фанлари

доктори

Етакчи

ташкилот

:

Ўзбекистон

Миллий

университети

қошидаги

Амалий

физика

илмий

текшириш

институти

Диссертация

ҳимояси

Ядро

физикаси

институти

ва

Ўзбекистон

Миллий

университети

ҳузуридаги

16.07.2013.FM.11.01

рақамли

Илмий

кенгашнинг

«___» ______________ 2015

й

.

соат

____

даги

мажлисида

бўлади

. (100214,

Тошкент

ш

.,

Улуғбек

қўрғони

,

ЯФИ

;

тел

. (+99871) 150-30-70;

факс

(+99871) 150-30-80;

е

-mail:

info@inp.uz).

Докторлик

диссертацияси

билан

Ядро

физикаси

институтининг

ахборот

-

ресурс

марказида

_____

рақами

билан

рўйхатга

олинган

,

диссертация

билан

АРМда

танишиш

мумкин

(100214,

Тошкент

ш

.,

Улуғбек

қўрғони

,

ЯФИ

;

тел

. (+99871) 289-31-19.

Диссертация

автореферати

2015

йил

«____» _______________

да

тарқатилди

(2015

йил

“____” ____________

даги

_____

рақамли

реестр

баённомаси

).

У

.

С

.

Салихбаев

Фан

доктори

илмий

даражасини

берувчи

илмий

кенгаш

раиси

,

ф

.-

м

.

ф

.

д

.,

профессор

Р

.

Ярмухамедов

Фан

доктори

илмий

даражасини

берувчи

илмий

кенгаш

илмий

котиби

,

ф

.-

м

.

ф

.

д

.,

профессор

И

.

Хидиров

Фан

доктори

илмий

даражасини

берувчи

илмий

кенгаш

ҳузуридаги

илмий

семинар

раиси

,

ф

.-

м

.

ф

.

д

.,

профессор

4


background image

ДОКТОРЛИК

ДИССЕРТАЦИЯСИ

АННОТАЦИЯСИ

Диссертация

мавзусининг

долзарблиги

ва

зарурияти

.

Релятивистик

ядро

физикаси

соҳасидаги

фундаментал

муаммолардан

бири

релятивистик

ядроларнинг

адронлар

ва

ядролар

билан

тўқнашувларида

парчаланиш

қонуниятларини

аниклашдан

иборат

.

Бунда

релятивистик

ядроларнинг

адронлар

ва

ядролар

билан

тўқнашувларининг

парчаланиш

жараёнларини

экспериментал

ва

феноменологик

тадқиқ

қилиш

муҳим

рол

ўйнайди

,

чунки

у

парчаланувчи

ядролар

(

хусусан

,

енгил

)

кластерли

структураси

,

унинг

парчалар

ҳосил

бўлишининг

кўндаланг

кесими

ва

парчалар

таркибига

таъсири

,

ҳамда

парчалар

ҳосил

бўлишида

ҳар

хил

механизмларнинг

улушлари

ҳақида

муҳим

маълумотлар

олиш

имконини

беради

.

Тўқнашув

энергиялари

бир

неча

ГэВ

/

нуклон

бўлганда

парчаланиш

жараёни

устувор

бўлиб

,

унинг

улуши

реакция

тўлиқ

кўндаланг

кесимининг

80

фоизини

ташкил

қилади

. “

Жуфт

-

жуфт

релятивистик

ядроларнинг

(

12

С

,

16

О

ва

20

Ne)

адронлар

ва

ядролар

билан

тўқнашувларидаги

парчаланиш

жараёнларини

ўрганиш

муҳим

аҳамиятга

эга

,

чунки

бундай

ядроларда

α

-

кластерли

структура

ҳосил

бўлиш

устуворлиги

кутилади

.

Ҳозирга

қадар

α

-

кластерли

структура

стационар

равишда

мавжудми

,

ёки

у

парчаланувчи

ядролар

маълум

даражада

уйғонганда

пайдо

бўладими

,

деган

саволга

жавоб

йўқ

.

Парчаланувчи

ядро

α

-

кластерли

структурасини

ўрганишнинг

самарали

усулларидан

бири

α

-

зарралар

ҳосил

бўлишини

ядро

-

снаряднинг

турли

даражада

уйғонишларида

тадқиқ

қилишдан

иборат

.

Адронларнинг

кварк

-

партон

структурасига

асосланган

қатор

моделлар

башоратига

асосан

,

ядроларда

ўзаро

кучли

боғланган

камнуклонли

бирикмалар

ва

кўпбарионли

ҳолатлар

мавжудлигини

аниқлаш

муҳим

аҳамият

касб

этади

.

Бу

масаланинг

ечими

бевосита

эркин

нуклонлар

тўқнашувида

кинематик

тақиқланган

соҳада

ҳосил

бўлувчи

зарраларнинг

характеристикаларини

юқори

энергияли

адронлар

ва

ядроларнинг

ядролар

билан

тўқнашувларида

тизимли

экспериментал

тадқиқ

қилиш

билан

боғлиқ

.

Юқорида

баён

қилинганлардан

,

катта

статистик

материалларда

ядролар

парчаланишини

барча

парчалари

,

ҳамда

иккиламчи

зарралари

тўлиқ

идентификация

қилинган

,

уларнинг

кинематик

характеристикалари

катта

аниқликда

ўлчанган

ва

аниқланган

ҳолатда

,

тўқнашувчи

ядролар

масса

сонининг

ҳамда

тўқнашув

энергияларининг

катта

диапазонида

комплекс

экспериментал

тадқиқ

қилишнинг

долзарблиги

келиб

чиқади

.

Бу

эса

ядро

парчаланишининг

янги

қонуниятларини

аниқлаштириш

имконини

беради

.

Назарий

моделларни

қайта

ишлаб

чиқиш

,

уларни

ҳамда

парчаланиш

жараёнларини

тафсивлашга

ёндашувларни

синовдан

ўтказиш

,

космик

нурларнинг

атмосфера

ядролари

билан

ўзаро

таъсирларини

моделлаштириш

,

ядролар

парчаланишида

ҳосил

бўлувчи

барча

изотопларнинг

кўндаланг

кесимлари

тўғрисида

катта

аниқликка

эга

бўлган

маълумотлар

олиш

заруриятини

келтириб

чиқаради

.

Бундан

ташқари

релятивистик

ядроларнинг

водород

билан

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

енгил

парчалар

протонлар

,

дейтронлар

,

тритий

ҳамда

гелий

-3

ядроларининг

ўртача

кўпламчилиги

5


background image

(

инклюзив

кўндаланг

кесимлари

)

ҳақидаги

экспериментал

маълумотлар

астрофизиканинг

энг

муҳим

муаммоларидан

бири

зарралар

оқимининг

юлдузлараро

муҳитдан

ўтишини

ҳал

қилиш

учун

ўта

зарурлиги

келиб

чиқади

.

Тадқиқотнинг

Ўзбекистон

Республикаси

фан

ва

технологиялар

тараққиётининг

устувор

йўналишларига

мослиги

.

Диссертация

иши

2000-2011

йиллардаги

«

Физика

,

астрономия

,

энергетика

ва

машинасозлик

»

Ўзбекистон

Республикасида

фан

ва

технологияларни

ривожлантиришнинг

устувор

йўналишига

мос

равишда

бажарилди

.

Диссертация

мавзуси

бўйича

халқаро

илмий

тадқиқотлар

шарҳи

.

Релятивистик

енгил

ядроларнинг

парчаланиш

жараёнлари

,

протонлар

,

шу

жумладан

,

кумулятив

протонлар

ҳамда

енгил

фрагментлар

ҳосил

бўлиш

механизмлари

тадқиқотлари

Бирлашган

ядро

тадқиқотлари

институтида

,

Россия

Фанлар

академиясининг

П

.

Н

.

Лебедев

номидаги

Физика

ҳамда

В

.

Г

.

Хлопин

номидаги

Радий

институтларида

(

Россия

),

Калифорния

университети

Лоуренц

-

Беркли

лабораториясида

(

АҚШ

),

Словакия

Фанлар

академиясининг

Экспериментал

физика

институтида

(

Словакия

),

Германиянинг

тадқиқотлар

ва

технологиялар

Федерал

вазирлигида

(

Германия

),

Лунд

университетида

(

Швеция

)

ва

EMU01

ҳамда

EMU02

Халқаро

ҳамкорликлар

таркибига

кирувчи

бошқа

илмий

марказларда

олиб

борилмоқда

.

Бирлашган

ядро

тадқиқотлари

институти

Юқори

энергиялар

лабораторияси

Нуклотрони

базасида

ташкил

топган

BECQUEREL

Халқаро

ҳамкорлик

томонидан

енгил

ядролар

(

А

=6–12)

ва

улар

изотопларининг

кластерли

структуралари

топилиб

,

уларнинг

таркиби

парчаланувчи

ядро

масса

сонига

ва

ундаги

протон

ва

нейтронлар

сонининг

жуфт

ёки

тоқлигига

боғлиқ

эканлиги

аниқланган

.

АҚШ

Калифорния

университи

қошидаги

Лоуренц

-

Беркли

лабораторияси

олимлари

томонидан

юқори

энергияли

енгил

α

,

12

С

,

14

N

ва

16

О

ядроларнинг

енгил

ва

оғир

ядролар

билан

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

ва

чиқиш

бурчаклари

0.72

дан

кичик

бўлган

барча

изотопларнинг

кўндаланг

кесимлари

топилди

. EMU01

ва

EMU02

Халқаро

ҳамкорликлар

томонидан

чегаравий

парчаланиш

башорати

текширилди

,

ядро

материясида

суюқ

-

газ

фазавий

ўтиш

мумкин

бўлган

энергия

зичлигининг

критик

қиймати

баҳоланган

.

Халқаро

илмий

тадқиқотлар

бўйича

шарҳ

,

релятивистик

ядролар

физикаси

соҳасидаги

энг

муҳим

дунёвий

устувор

йўналишлар

: “

Ядролар

парчаланишининг

умумий

қонуниятларини

топиш

”; “

ядровий

тўқнашувларда

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларини

аниқлаш

га

доир

жуда

кам

экспериментал

маълумотлар

олинганлигини

кўрсатади

.

Хусусан

:

ядровий

тўқнашувларда

ҳосил

бўлувчи

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

кўндаланг

кесимлари

аниқланмаган

,

оралиқ

нотурғун

ядроларнинг

α

-

зарралар

ҳосил

бўлишига

қўшган

ҳиссалари

топилмаган

.

Бундан

ташқари

,

ядро

структуравий

(

кластерли

)

тузилишининг

изотоплар

ҳосил

бўлиши

эҳтимоллигига

ва

уларнинг

таркибига

қандай

таъсир

этиши

тадқиқ

қилинмаган

,

протонлар

ҳосил

бўлиши

асосий

механизмларининг

улушлари

топилмаган

,

шу

6


background image

жумладан

,

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлишининг

(

генезиси

)

табиати

аниқланмаган

.

Муаммонинг

ўрганилганлик

даражаси

.

Ҳозирги

пайтда

дунёнинг

етакчи

олимлари

томонидан

релятивистик

ядроларнинг

адронлар

ва

ядролар

билан

ўзаро

таъсирида

кўпламчи

зарралар

туғилиши

ҳамда

ядроларнинг

парчаланиш

жараёнларини

экспериментал

ва

назарий

тадқиқотлари

бўйича

катта

ҳажмда

маълумот

мавжуд

.

Аммо

диссертацияда

тадқиқ

қилинаётган

муаммо

бўйича

қуйидаги

экспериментал

ишлар

бажарилган

.

Азимов

С

.

А

.,

Юлдашев

Б

.

С

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.

ҳамда

швед

олимлари

(Andersson B., Otterlund I.

ва

Stenlund E.)

нинг

ишларида

юқори

энергияли

адронларнинг

ядролар

билан

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлиш

жараёнлари

ўрганилган

.

Аммо

олинган

натижалар

протонлар

ҳосил

бўлишини

чуқур

тадқиқ

қилиш

ва

ҳосил

бўлиш

механизмларини

ўрганишга

имкон

бермаган

.

Россия

олимлари

(

Зарубин

П

.

И

.,

Русакова

В

.,

Пересадько

Н

.

Г

.,

Артеменков

Д

.

А

.

ва

бошқалар

)

томонидан

енгил

ядроларнинг

фотоэмульсия

ядролари

билан

периферик

тўқнашувларида

уларнинг

кластерлик

тузилишлари

жадал

суъратларда

тадқиқ

қилинмоқда

.

Аммо

уларда

парчалар

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимларини

аниқлаш

ҳамда

ядроларнинг

парчаланиш

механизмларини

ўрганишга

имкон

бўлмаган

.

Америкалик

олимлар

(Heckman H.H., Greiner D.E., Lindstrom P.J.

ва

бошқалар

)

томонидан

электрон

усулда

релятивистик

α

,

12

С

,

14

N

ва

16

О

ядроларнинг

9

Be,

12

C,

27

Al,

64

Cu,

108

Ag

ва

207

Pb

ва

16

О

ядролари

билан

тўқнашувларида

кичик

бурчак

остида

чиқувчи

парчаларнинг

ҳар

хил

изотоплари

ўрганилган

.

Қайд

қилинувчи

парчалар

чиқиш

бурчагининг

чегаранланганлиги

бу

изотоплар

чиқишининг

тўлиқ

кўндаланг

кесимини

топиш

ҳамда

улар

ҳосил

бўлишининг

универсал

механизмларини

аниқлаш

имконини

бермаган

.

Юқори

энергияли

адронлар

ва

ядроларнинг

ядролар

билан

тўқнашув

-

ларида

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлиши

Россия

олимлари

Лексин

Г

.

А

.,

Баюков

Ю

.

А

.,

Любимов

В

.

Б

.,

Армутлийский

Д

.,

Балдин

А

.

М

.

ва

бошқалар

томонидан

тадқиқ

қилинди

.

Аммо

экспериментал

натижаларнинг

бир

тизимга

келтирилмаганлиги

ва

уларнинг

камлиги

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларини

аниқлаш

имконини

бермаган

.

Шундай

қилиб

,

юқори

энергияли

адрон

-

ядро

тўқнашувларида

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлиш

муаммоси

ечилмай

қолган

.

Олимов

Қ

.

нинг

докторлик

диссертацияси

мазкур

ишда

ҳал

қилинган

муаммога

анча

яқиндир

.

Бунда

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

кислород

ядроларининг

протонлар

билан

ўзаро

туқнашувларида

парчаланиши

бўйича

умумий

маълумотлар

олинган

;

бир

ва

кўпзарядли

парчалар

,

уларни

масса

бўйича

ажратмаган

ҳолда

,

кўпламчилиги

ўрганилган

;

кислород

ядроларининг

топологик

каналларга

емирилиш

кўндаланг

кесимлари

аниқланган

;

экспериментда

кузатилган

жуфт

α

-

заррачалар

чиқишидаги

кичик

бурчакли

боғланишлар

нотурғун

8

Ве

ва

9

В

ядроларнинг

туғилиши

ва

емирилиши

оқибатида

бўлиши

мумкинлиги

тўғрисида

кўрсатма

олинган

,

аммо

уларнинг

7


background image

α

-

зарралар

ҳосил

бўлишига

қўшган

ҳиссалари

миқдорий

жиҳатдан

аниқланмаган

;

заряди

1

дан

7

гача

бўлган

парчаларнинг

изотопик

таркиби

аниқланган

,

аммо

уларнинг

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимлари

топилмаган

.

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

протонлар

,

шу

жумладан

,

кумулятив

протонлар

ва

бошқа

енгил

парчалар

ҳосил

бўлиши

тадқиқ

қилинмаган

.

Кислород

ядроларининг

протонлар

билан

периферик

тўқнашув

-

ларида

емирилиши

тадқиқ

қилинмаган

.

Диссертация

тадқиқотининг

илмий

-

тадқиқот

ишлари

режалари

билан

боғлиқлиги

.

Диссертация

иши

2000–2002

йилларда

фундаментал

тадқиқотлар

Давлат

илмий

-

техника

дастурларига

кирувчи

2

Ф

-1.2.1

рақамли

Релятивистик

кислород

ядросининг

нуклонлар

билан

таъсирлашишидаги

парчаланиш

механизмларини

ўрганиш

лойиҳаси

; 2003–2007

йилларда

Ф

-

2.1.26

рақамли

Юқори

энергияли

адрон

ва

ядроларнинг

ядролар

билан

таъсирлашишида

заррачаларнинг

кўплаб

ҳосил

бўлиши

,

парчаланиши

ҳамда

ядро

материяси

ҳолатини

ўрганиш

лойиҳаси

; 2007–2011

йилларда

Ф

2-

Ф

029

рақамли

Юқори

энергияли

адрон

ва

ядроларнинг

ядролар

билан

тўкнашишида

ядро

материяси

структурасини

ва

коллектив

эффектларни

ўрганиш

лойиҳаларига

мос

равишда

бажарилган

.

Тадқиқотнинг

мақсади

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

кислород

ядроларининг

протонлар

билан

ўзаро

таъсирлашишларидаги

парчаланиш

жараёнлари

ҳақида

етарлича

тўлиқ

экспериментал

маълумотлар

олиш

ҳамда

3-300

ГэВ

энергия

оралиқларидаги

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

ва

р

(

16

О

,

20

Ne)-

тўқнашув

-

ларида

протонлар

,

шу

жумладан

,

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмларини

аниқлашдан

иборат

.

Мақсадга

эришиш

учун

қуйидаги

тадқиқот

вазифалари

қўйилган

:

протонлар

ва

π

+

-

мезонларнинг

кўпламчилиги

ҳамда

кинематик

харатеристикалари

тўғрисида

ўта

аниқ

маълумотлар

олиш

мақсадида

уларни

идентификация

қилиш

услубини

мукаммаллаштириш

;

2

м

пропанли

пуфакчали

камера

суюқлигида

қисқа

югуриш

йўлига

(L<4

см

)

эга

бўлган

турли

зарралар

йўқотилишини

ҳисобга

олиш

;

4.2

и

9.9

ГэВ

/

с

импульсли

р

(

С

3

Н

8

)-, 40

ГэВ

/

с

импульсли

π

(

С

3

Н

8

)-, 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

(NeH

2

)-

тўқнашувлар

ҳамда

4.2

А

ГэВ

/

с

импульсли

α

(

С

3

Н

8

)-

и

С

(

С

3

Н

8

)-

тўқнашувларидан

маълум

турдаги

ядровий

тўқнашув

-

ларни

ажратиш

;

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

ва

р

(

16

О

,

20

Ne)-

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

протон

-

парчаларнинг

кўпламчиликларини

ва

импульс

тақсимотларини

таҳлил

қилиш

ҳамда

протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

улушларини

аниқлаш

;

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

масса

сонлари

А

=2

ва

4

га

тенг

бўлган

енгил

ядроларни

тадқиқ

қилиш

ва

уларнинг

ҳосил

бўлиш

қонуниятларини

аниқлаш

;

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

ва

қонуниятларини

ўрганиш

,

гелий

-4

ядроси

ҳосил

бўлишида

нотурғун

8

Ве

ва

9

В

ядроларининг

ҳамда

уйғотилган

8


background image

углерод

-12

ядроларининг

ҳиссаларини

ҳисоблаш

имконини

берувчи

феноменологик

моделларни

яратиш

;

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

заряди

1–8

бўлган

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимларини

аниқлаш

;

ядроларда

ўзаро

кучли

боғланган

камнуклонли

бирикмалар

ва

кўпбарионли

ҳолатлар

мавжудлигини

аниқлаш

мақсадида

юқори

энергияли

π

-

мезонлар

,

протонлар

ва

4

Не

ҳамда

12

С

ядроларининг

углерод

ядролари

билан

протонларнинг

кислород

ва

неон

ядролари

билан

тўқнашувларида

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлишини

ҳар

томонлама

тадқиқ

қилиш

.

Тадқиқотнинг

объекти

сифатида

юқори

энергияли

адрон

ва

ядролар

келтириб

чиқарган

ядровий

жараёнлар

олинган

.

Тадқиқотнинг

предмети

ядроларнинг

парчаланиш

жараёнлари

,

протонлар

ҳосил

бўлиши

,

шу

жумладан

,

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлиши

.

Тадқиқотнинг

усуллари

.

Юқори

энергияли

ядролар

парчаланиши

ва

зарралар

ҳосил

бўлишига

инклюзив

ёндашишда

математик

статистика

усуллари

ҳамда

кучли

магнит

майдонига

жойлаштирилган

пуфакчали

камерани

релятивистик

ядро

ва

адронлар

билан

нурлантирилганда

олинган

ахборотларни

қайта

ишлашга

асосланган

эксперимент

методикаси

.

Диссертация

тадқиқотининг

илмий

янгилиги

илк

бор

олинган

қуйидаги

натижалардан

иборат

:

заряди

Z=1–8

бўлган

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

кўндаланг

кесимлари

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

ўта

юқори

аниқликда

топилган

ва

статистик

хатоликлар

чегарасида

кўзгу

ядроларининг

кўндаланг

кесимлари

бир

-

бирига

мос

келиши

исботланган

;

протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

(

буғланиш

механизми

,

уйғотилган

қолдиқ

ядронинг

ферми

-

емирилиш

механизми

ва

каскад

жараёнида

протонларнинг

тўғридан

-

тўғри

уриб

чиқариш

механизми

)

ҳиссалари

40

ГэВ

/

с

импульсли

π

С

-, 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-

ва

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

ярим

эмпирик

усули

билан

баҳоланган

.

Ушбу

улушлар

парчаланувчи

енгил

ядронинг

энергияси

ва

масса

сонига

боғлиқ

эмаслиги

ва

уларнинг

бирламчи

зарралар

(

пион

ёки

протон

)

турига

боғлиқлиги

топилган

;

π

С

(40

ГэВ

/

с

)-,

р

20

Ne(300

ГэВ

/

с

) -

ва

16

Ор

(3.25

А

ГэВ

/

с

)-

тўқнашувларида

тез

протонлар

(

р

>0.25

ГэВ

/

с

)

ҳосил

бўлиш

механизмлари

бирламчи

энергияга

,

бирламчи

зарранинг

ва

парчаланувчи

енгил

ядронинг

турига

ҳамда

ядронинг

уйғониш

даражасига

боғлиқ

эмаслиги

исботланган

;

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

дейтронлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

каскад

нуклонларининг

бирлашув

механизми

,

нисбатан

тез

енгил

парчаларнинг

емирилиши

ва

дейтронларни

кислород

ядроси

таркибидан

тўғридан

-

тўғри

квазиэластик

уриб

чиқарилиши

аниқланган

;

оралиқ

ҳолатлардаги

8

Ве

,

9

В

12

С

*

ядроларнинг

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимлари

аниқланган

ва

уларнинг

нотурғун

ядролар

5

Не

ва

5

Li

билан

биргаликда

α

-

зарралар

ҳосил

бўлиши

кўндаланг

кесимига

қўшган

ҳиссалари

топилган

;

уйғотилган

12

С

*

9


background image

ядролари

емирилишининг

3

α

-

зарра

ҳосил

бўлиш

каналига

қўшган

ҳиссаси

38±3%

эканлиги

топилган

;

кумулятив

протонлар

бирламчи

зарраларнинг

ядронинг

асосий

ҳолатида

нуклонлар

зичлиги

флуктуацияси

туфайли

содир

бўлувчи

кўпнуклонли

бирлашмалар

(

флуктонлар

)

билан

ўзаро

таъсирлашуви

натижасида

ҳосил

бўлиши

16

Ор

(3.25

А

ГэВ

/

с

)-,

р

12

С

(4.2

ва

9.9

ГэВ

/

с

)-,

π

12

С

(40

ГэВ

/

с

)-,

р

20

Ne(300

ГэВ

/

с

)-,

α

12

С

(4.2

А

ГэВ

/

с

)-

ва

С

12

С

(4.2

А

ГэВ

/

с

)-

тўқнашувларида

топилган

.

Тадқиқотнинг

амалий

натижалари

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

кислород

ядросининг

протонлар

билан

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

турғун

ва

нотурғун

ядроларнинг

кўндаланг

кесимлари

,

ҳар

хил

нотурғун

ядролар

емирилишининг

α

-

зарралар

пайдо

бўлишига

қўшган

ҳиссалари

ва

юқори

энергияли

адронлар

ва

ядроларнинг

ядролар

билан

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

протонларнинг

асосий

ҳиссаларидан

ташкил

топган

ноёб

банк

маълумотлари

тўпланганидан

;

экспериментал

маълумотлар

ядролар

парчаланишини

тавсифловчи

назарий

моделларни

ва

ёндашувларни

яратишда

ҳамда

бирламчи

космик

нурларнинг

атмосфера

ядролари

билан

ўзаро

таъсирларини

моделлаштиришда

қўлланилиши

мумкинлигидан

;

релятивистик

кислород

ядроларининг

водород

билан

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

енгил

парчалар

протонлар

,

дейтронлар

,

тритий

ҳамда

гелий

-3

ядроларининг

ҳар

хил

характеристикалари

тўғрисидаги

экспериментал

маълумотлар

астрофизиканинг

энг

муҳим

муаммоларидан

бири

зарралар

оқимининг

юлдузлараро

муҳитдан

ўтишини

ҳал

қилишда

қўлланилиши

мумкинлигидан

иборат

.

Олинган

натижаларнинг

ишончлилиги

,

энг

аввало

,

катта

статистикадан

иборат

экспериментал

материалга

(>93000

ҳодисалар

),

зарралар

ва

парчалар

заряди

ҳамда

массаларини

аниқ

қайд

қилишга

,

уларнинг

чиқиш

бурчаклари

ва

импульсларини

етарли

даражада

аниқ

ўлчашга

;

натижаларни

интерпретация

қилишда

кенг

қўлланилаётган

инклюзив

ёндашувга

ҳамда

эксперимент

натижаларини

қайта

ишлаш

ва

таҳлилига

математик

статистика

усулларини

қўллашга

;

олинган

натижаларнинг

бошқа

экспериментлар

маълумотлари

билан

мос

келишига

,

кўпламчилик

жараёнлари

ва

ядролар

парчаланишига

бағишланган

назарий

ишлар

асосий

низомларига

ҳар

жиҳатдан

мос

келишига

асосланган

.

Тадқиқот

натижаларининг

илмий

ва

амалий

аҳамияти

.

Диссер

-

тация

ишида

олинган

экспериментал

маълумотлар

ядровий

маълумотлар

дунёвий

банкини

яратишда

,

юқори

энергияли

адрон

ва

ядро

-

ядро

тўқнашувларида

ядролар

парчаланиши

муаммоларига

бағишланган

назарий

моделларни

ҳамда

ёндашувларни

синовдан

ўтказиш

учун

зарур

ҳамда

ионли

тезлатгичларда

янги

экспериментлар

ўтказишда

ва

уларни

режалашда

қўлланилиши

мумкин

.

Кислород

ядроси

парчаланишида

ҳосил

бўлувчи

турғун

ва

нотурғун

ядролар

кўндаланг

кесимлари

тўғрисидаги

маълумотлар

эса

космофизик

ва

космокимё

тадқиқотларда

қўлланилиши

мумкин

.

10


background image

Тадқиқот

натижаларининг

жорий

қилиниши

.

Нотурғун

8

Ве

ва

9

В

ядроларининг

экспериментда

топилган

кўндаланг

кесимлари

ва

мазкур

ядроларнинг

α

-

зарралари

ҳосил

бўлишига

қўшган

ҳиссаларини

аниқлаш

усули

енгил

ядроларнинг

фотоэмульсия

ядролари

билан

периферик

тўқнашувларида

уларнинг

кластер

тузилишини

тадқиқ

қилувчи

BECQUEREL

(2009-2011)

Халқаро

ҳамкорлик

дастури

доирасида

Бирлашган

ядро

тадқиқотлари

институтининг

(

Дубна

ш

.,

Россия

)

нуклотронида

ўтказилган

экспериментни

режалаштиришда

ва

моделлаштиришда

қўлланилган

(2009–

2011, 02-1-1087-

рақамли

дастур

) (

Бирлашган

ядро

тадқиқотлари

институтининг

2015

йил

6

февралдаги

100-25/19-

рақамли

ва

Ўзбекистон

Республикаси

Фанлар

академиясининг

2015

йил

9

мартдаги

2/1255-289-

рақамли

хатлари

).

Ишнинг

апробацияси

.

Тадқиқотнинг

асосий

натижалари

10

та

илмий

анжуманлар

,

шундан

, 6

та

Халқаро

,

хусусан

, «

Ядро

физикасининг

ҳозирги

замон

муаммолари

» V

Халқаро

анжумани

(

Самарқанд

, 2003), «

Ядро

фани

ва

унинг

татбиқи

» III

Евроосиё

анжумани

(

Тошкент

, 2004), «

Ядро

фани

ва

унинг

татбиқи

»

га

бағишланган

халқаро

анжумани

(

Самарқанд

, 2012),

«

Юқори

энергиялар

физикаси

,

ядро

физикаси

ва

тезлатгичлар

»

Х

II

(

Харьков

, 2014)

конференцияси

, «

Ядро

физикаси

,

атом

энергетикаси

ва

ядровий

технологияларнинг

фундаментал

муаммолари

»

га

бағишланган

64-

Халқаро

анжумани

(

Минск

, 2014),

юқори

энергиялар

физикаси

муаммоларига

бағишланган

XXII

Халқаро

Балдин

семинари

(

Дубна

, 2014);

ҳамда

4

та

Республика

«

Физиканинг

фундаментал

ва

амалий

муаммолари

»

(

Тошкент

, 2004, 2006, 2013), «

Ўзбекистонда

физика

» (2005,

Тошкент

)

илмий

анжуманларда

апробациядан

ўтказилган

.

Ўзбекистон

Республикаси

Фанлар

академияси

«

Физика

-

Қуёш

»

илмий

ишлаб

чиқариш

бирлашмаси

Физика

-

техника

институтининг

илмий

семинарларида

(2008, 2009),

Ўзбекистон

Республикаси

Фанлар

академияси

Ядро

физикаси

институтининг

илмий

семинарларида

(2012, 2014),

Ўзбекистон

Республикаси

Фанлар

академияси

«

Физика

-

Қуёш

»

илмий

ишлаб

чиқариш

бирлашмаси

Физика

-

техника

институти

ва

Ядро

физикаси

институтларининг

бирлашган

илмий

семинарларида

(2012, 2015),

Ўзбекистон

Миллий

университети

қошидаги

Амалий

физика

илмий

текшириш

институтининг

илмий

семинарида

(2014)

апробациядан

ўтган

.

Натижаларнинг

эълон

қилиниши

.

Диссертация

иши

бўйича

34

та

илмий

иш

эълон

қилинган

,

жумладан

18

та

мақола

хорижий

ва

миллий

журналларида

,

илмий

ишлар

тўпламларида

2

таси

мақола

ва

11

таси

тезислар

кўринишида

, 3

та

препринт

.

Диссертациянинг

тузилиши

ва

ҳажми

.

Диссертация

кириш

,

беш

боб

,

хулоса

ва

155

номдаги

фойдаланилган

адабиётлар

рўйхатидан

,

шунингдек

, 2

та

илова

ва

182

саҳифа

асосий

матн

, 34

та

расм

ва

16

та

жадвалдан

иборат

.



11


background image

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ

АСОСИЙ

МАЗМУНИ

Диссертациянинг

кириш

қисмида

охирги

йилларда

юқори

энергияли

адрон

-

ва

ядро

-

ядро

тўқнашувларида

кўпламчилик

жараёнлари

ҳамда

ядроларнинг

парчаланишига

оид

олинган

асосий

натижаларнинг

қисқача

таҳлили

ҳамда

диссертация

мақсади

ва

вазифалари

баён

қилинган

.

Диссертациянинг

биринчи

бобида

бир

метрлик

водородли

пуфакчали

камеранинг

асосий

тавсифи

,

бирламчи

ядролар

дастаси

ҳамда

суратли

ахборотлар

услуби

тўғрисида

қисқача

маълумотлар

келтирилган

.

Шу

билан

бирга

, 2

метрлик

пропанли

ва

30

дюймли

водород

-

неонли

пуфакчали

камераларда

олинган

тажриба

материалларининг

қисқача

тавсифи

ҳам

келтирилган

.

1-

жадвалда

тадқиқ

қилинадиган

тўқнашувлар

,

бирламчи

импульс

қийматлари

ва

ҳодисаларнинг

сони

келтирилган

.

1-

жадвал

Экспериментал

материаллар

тўғрисида

маълумотлар

Тўқнашувлар

тури

Р

о

,

А

ГэВ

/

с

Ҳодисалар

сони

16

О

р

3.25

13500

π

12

С

40.0

16657

р

12

С

4.2

6901

р

12

С

9.9

18325

4

Не

12

С

4.2

12326

12

С

12

С

4.2

20530

p

20

Ne

300

5000

Тўқнашувларнинг

умумий

сони

93239

Диссертациянинг

иккинчи

бобида

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-, 4.2

ва

9.9

ГэВ

/

с

импульсли

рС

-, 4.2

А

ГэВ

/

с

импульсли

αС

-

ва

СС

-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлишини

(

В

.

В

.

Глаголев

,

Қ

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

А

.

А

.

Йўлдошев

,

Б

.

С

.

Йўлдошев

ва

бошқа

муаллифлар

билан

биргаликда

)

тизимли

тадқиқ

қилинганлиги

келтирилган

.

Протонлар

ҳосил

бўлишининг

нормировка

қилинган

инвариант

дифференциал

кесимининг

импульс

бўйича

тақсимотини

таҳлил

қилиш

шуни

кўрсатдики

,

ушбу

тақсимотни

учта

гаусс

функцияси

йиғиндиси

кўринишида

қониқарли

тавсифлаш

мумкин

.

f(p)=a

1

exp(-b

1

p

2

)+a

2

exp(-b

2

p

2

)+a

3

exp(-b

3

p

2

).

(1)


Бу

ерда

a

i

ва

b

i

яқинлашиш

параметрлари

(

энг

кичик

квадратлар

усули

ёрдамида

топилади

)

.

12


background image

1-

расмда

,

мисол

тариқасида

, 3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашув

-

ларида

протонлар

ҳосил

бўлишининг

нормировка

қилинган

инвариант

дифференциал

кесимининг

импульс

бўйича

тақсимоти

кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

системасида

ҳамда

(1) –

ифодадаги

ҳар

бир

қўшилувчи

ҳаднинг

ҳиссаси

кўрсатилган

(1, 2, 3 –

пунктирли

эгри

чизиқлар

).

Расмдаги

узлуксиз

чизиқ

протонларнинг

буғланиш

” (1-

эгри

чизиқ

),

ферми

-

емирилиш

” (2-

эгри

чизиқ

),

протонларнинг

нишон

ядро

ёки

иккиламчи

зарралар

томонидан

тўғридан

-

тўғри

уриб

чиқарилиш

(3-

эгри

чизиқ

)

механизмларининг

йиғиндисини

ифодалайди

.

Ушбу

механизмларнинг

ҳиссалари

мос

равишда

(27.4 ± 0.5)% , (32.0 ± 0.6)%, (40.6 ± 0.7)%

га

тенг

.

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

0.01

0.1

1

10

100

3

2

1

f(p

),

Гэ

В

-2

с

3

ст

ер

-1

P,

ГэВ

/c

Узлуксиз

эгри

чизиқ

(1) –

ифодадаги

3

та

ҳаднинг

,

яъни

«

буғланиш

»

механизми

(1-

пунктир

чизиқ

),

ферми

-

емирилиш

механизми

(2-

пунктир

чизиқ

)

ва

протон

-

нишон

ёки

иккиламчи

заррачалар

уриб

чиқариш

механизмлари

(3-

пунктир

чизиқ

)

йиғиндисидан

иборат

1-

расм

. 3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

саноқ

системасидаги

протонларнинг

импульс

бўйича

инвариант

структуравий

функцияси

тақсимоти

2-

жадвалда

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлишининг

нормировка

қилинган

инвариант

дифференциал

кесимининг

импульс

бўйича

тақсимоти

кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

системасида

ҳамда

300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-

тўқнашишларида

ҳосил

бўлувчи

протонларнинг

шу

турдаги

тақсимотига

(1) –

ифода

орқали

яқинлашиш

натижасида

параметрларнинг

аниқланган

қийматлари

келтирилган

. 2-

жадвалдан

кўриниб

турибдики

:

– b

1

параметрнинг

қиймати

16

Ор

-

тўқнашувларида

p

20

Ne-

ўзаро

таъсирларига

нисбатан

етарли

даражада

катта

,

бу

параметрнинг

физик

маъноси

импульс

тақсимоти

дисперсиясига

тескари

пропорционал

бўлган

-

лиги

учун

16

Ор

-

тўқнашувларида

импульс

тақсимотининг

(1) –

ифодага

тўғри

келувчи

қисми

анча

тор

эканлигини

билдиради

.

Икки

хил

тўқнашувлардаги

13


background image

фарқ

водородли

ва

неонли

пуфакчали

камераларда

секин

протонларни

қайд

қилиш

аниқлиги

билан

боғлиқ

;

– b

1

параметрнинг

қиймати

орқа

яримсферага

учувчи

протонлар

учун

олдига

учувчиларникига

нисбатан

1.3

марта

катта

.

b

1

параметрнинг

топилган

қийматининг

ҳақиқатга

яқинлиги

(1) –

ифодадаги

биринчи

ҳад

қиймати

импульснинг

р

25

МэВ

/

с

дан

р

250

МэВ

/c

гача

ўзгарганида

(

буғланувчи

протонлар

соҳаси

) 4

даражага

камайишидан

иборат

;

– b

2

параметрнинг

қиймати

олди

яримсферага

учувчи

протонлар

учун

16

Ор

-

ва

р

20

Ne-

тўқнашишларида

хатоликлар

чегарасида

бир

хилдир

;

– b

3

параметрнинг

қиймати

олди

яримсферага

учувчи

протонлар

учун

16

Ор

-

ва

р

20

Ne-

тўқнашишларида

хатоликлар

чегарасида

бир

хилдир

.

4.2

ГэВ

/

с

ли

р

12

С

-

таъсирлашувларда

ҳосил

бўлган

олди

сферага

учувчи

протонлар

учун

топилган

b

2

қиялик

параметри

қиймати

16

Ор

-

ва

р

20

Ne-

таъсирлашида

олинган

қийматлари

билан

хатоликлар

чегарасида

мос

келади

.

2-

жадвал

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-, 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлишининг

нормировка

қилинган

инвариант

дифференциал

кесимининг

импульс

бўйича

тақсимотига

(1) –

ифода

орқали

яқинлашиш

натижасида

параметрларнинг

аниқланган

қийматлари

Ўзаротаъсир

тури

16

О

р

p

20

Ne

Пара

-

метрлар

Ҳамма

протонлар

Олдига

учувчи

Орқага

учувчи

Ҳамма

протонлар

Олдига

учувчи

а

1

94.46

±

3.47 45.29

±

2.17 49.45

±

2.88 50.11

±

2.44 20.53

±

1.63

b

1

126.1

±

3.8

111.9

±

4.1 149.7

±

8.4 56.66

±

2.61 49.19

±

4.29

а

2

4.55

±

0.30

1.80

±

0.13 3.22

±

0.46 4.21

±

0.42

1.93

±

0.43

b

2

14.57

±

0.91 9.83

±

0.99 24.34

±

3.91 10.39

±

0.92 10.19

±

2.41

а

3

0.84

±

0.07

0.56

±

0.09 0.54

±

0.24 0.65

±

0.11

0.77

±

0.15

b

3

3.71

±

0.12

3.28

±

0.19 8.78

±

1.23 3.12

±

0.18

3.30

±

0.19

χ

2

/

э

.

д

.

с

.

1.35

1.12 0.72 1.41 1.01

Шундай

қилиб

,

тез

протонлар

,

айниқса

,

олдинги

сферага

учувчи

-

ларининг

хосил

бўлиш

механизмлари

универсал

характерга

эга

бўлиб

,

дастлабки

энергия

ва

парчаланувчи

енгил

ядро

типига

боғлиқ

эмас

,

деган

хулоса

чиқариш

мумкин

.

Биз

илк

бор

феноменологик

модель

ёрдамида

40

ГэВ

/

с

ли

π

12

С

-

ва

300

ГэВ

/

с

ли

p

20

Ne-

таъсирлашувларида

протонларнинг

кўпламчилик

бўйича

тақсимотини

(

В

.

В

.

Глаголев

,

Қ

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

ва

бошқа

муаллифлар

билан

биргаликда

)

қониқарли

даражада

тавсифладик

.

Ушбу

14


background image

моделда

протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

қуйидагилардан

иборат

: 1) –

учиб

келувчи

зарра

томонидан

ядро

ички

нуклонларида

кўп

каррали

сочилишлари

натижасида

протонларнинг

тўғридан

-

тўғри

уриб

чиқарилиши

; 2) –

ядро

ички

тўқнашишларидан

кейин

ҳосил

бўлган

қўзғалган

қолдиқ

ядронинг

емирилиши

(

ферми

-

емирилиш

); 3) –

дастлабки

ядроларнинг

периферик

тўқнашишлардан

кейин

ёки

қўзғалган

қолдиқ

ядронинг

емирилишидан

ҳосил

бўлган

кўпнуклонли

парчаларнинг

емирилиши

,

буғланиш

”.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1E-3

0.01

0.1

P

20

Ne

P(

n

p

)

Протонлар

сони

, n

p

2-

расм

. 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-

тўқнашувларида

протонларнинг

кўпламчилик

бўйича

тақсимоти

(

)

ва

феноменологик

модель

башорати

(

узлуксиз

чизиқ

)

2-

расмда

мисол

тариқасида

300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-

тўқнашув

-

ларида

ҳосил

бўлган

протонларнинг

кўпламчилик

бўйича

тақсимоти

келтирилган

.

Феноменологик

модель

бўйича

ҳисоб

узлуксиз

эгри

чизиқ

билан

кўрсатилган

. 2-

расмдан

кўриниб

турганидек

,

модель

ушбу

тақсимотни

етарли

даражада

яхши

тавсифлайди

(7

та

эркинлик

даражаси

учун

χ

2

= 3.8

га

тенг

).

3-

жадвалда

3.25

А

ГэВ

/

с

ли

16

Ор

-

ва

300

ГэВ

/

с

ли

р

20

Ne-

ҳамда

40

ГэВ

/

с

ли

π

C-

тўқнашувларида

ҳосил

бўлган

протонлар

(

тажрибада

секин

ва

тез

протонлар

«

йўқотилиши

»

ни

ҳисобга

олган

ҳолда

)

асосий

механизмларининг

улушлари

бўйича

ҳисоблаш

натижалари

келтирилган

.

3-

жадвалдан

кўриниб

турибдики

,

16

Ор

-

ва

р

20

Ne-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларининг

улушлари

бирламчи

энергияга

ва

парчаланувчи

ядро

массаларига

боғлиқ

эмас

.

Ушбу

катталиклар

учун

π

12

C-

тўқнашувларида

кузатилаётган

фарқлар

π

N-

ўзаро

таъсир

кўндаланг

кесимининг

р

N-

тўқнашувлари

кўндаланг

кесимидан

кичиклигидан

келиб

чиққан

дейиш

мумкин

.



15


background image

3-

жадвал

Юқори

энергияли

π

12

С

-,

16

Ор

-

ва

р

20

Ne-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларининг

улушлари

Ўзаро

таъсир

турлари

Механизмлар

π

12

С

р

16

О

р

20

Ne

Буғланиш

0.22 ± 0.01

0.27 ± 0.01

0.28 ± 0.01

Ферми

-

емирилиш

0.43 ± 0.02

0.32 ± 0.01

0.31 ± 0.01

Уриб

чиқариш

0.35 ± 0.02

0.41 ± 0.02

0.41 ± 0.02

Хулоса

қилиб

айтганда

,

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларининг

ҳиссалари

енгил

парчаланувчи

ядронинг

энергияси

ва

масса

сонига

боғлиқ

эмас

(

пион

ёки

протон

).

Диссертациянинг

учинчи

бобида

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

дейтронлар

,

тритий

ва

гелий

-3

ядролари

ҳосил

бўлиши

ва

уларнинг

бошқа

турдаги

зарралар

ва

ядролар

ҳосил

бўлиши

билан

боғлиқлигига

оид

тажриба

(

В

.

В

.

Глаголев

,

Қ

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

А

.

А

.

Йўлдошев

,

Б

.

С

.

Йўлдошев

ва

бошқа

муаллифлар

билан

биргаликда

олинган

)

маълумотлари

келтирилган

.

4-

жадвал

Экспериментда

ва

КПБМ

ҳисобларида

енгил

парчалар

1

Н

,

2

Н

,

3

Н

ва

3

Не

нинг

ўртача

кўпламчилиги

<n

f

>

ва

ҳосил

бўлишининг

инклюзив

кўндаланг

кесими

σ

in

(

мбн

)

Парчалар

тури

1

Н

2

Н

3

Н

3

Не

<n

f

> (

экспер

.)

1.78

±

0.02 0.331

±

0.007 0.141

±

0.005 0.142

±

0.005

<n

f

> (

КПБМ

)

1.75

±

0.01 0.249

±

0.003 0.108

±

0.001 0.152

±

0.002

σ

in

(

экспер

) 594.5

±

5.5

110.6

±

2.3

47.1

±

1.6

47.4

±

1.6

σ

in

(

КПБМ

) 584.5

±

2.2

83.2

±

1.2

36.1

±

0.7

50.8

±

0.8

4-

жадвалда

масса

сонлари

А≤

3

бўлган

енгил

парчаларнинг

экспериментал

ўртача

сони

ва

инклюзив

кўндаланг

кесимлари

ҳамда

каскадли

парчаланиш

ва

буғланиш

моделининг

(

КПБМ

)

башорати

келтирилган

.

Жадвалдан

дейтронлар

ҳосил

бўлишининг

инклюзив

кўндаланг

кесими

протонлар

ҳосил

бўлиш

кесимининг

20%

ни

ташкил

қилиши

,

кўзгу

ядролар

3

Н

ва

3

Не

ҳосил

бўлиш

кесимидан

2.4

маротаба

кўплигини

кўриш

мумкин

.

КПБМ

модели

бўйича

ҳисобланган

3

Н

ва

3

Не

ядроларининг

ўртача

кўпламчилиги

тажриба

қийматидан

1.4

марта

кичик

.

Шундай

қилиб

,

КПБМ

аксиоматикасида

асос

қилинган

2

Н

ва

3

Н

ядролари

ҳосил

бўлиш

механизмлари

,

тажрибада

олинган

натижаларни

тушунтириш

учун

етарли

эмас

.

16


background image

Кислород

ядроси

тинч

ҳолат

системасида

(3-

расм

)

дейтронларнинг

тўлиқ

импульс

бўйича

экспериментда

олинган

тақсимотининг

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

импульс

соҳасида

КПБМ

ҳисобларида

мавжуд

бўлмаган

«

елка

»

кузатилади

.

Иккала

тақсимотларни

таққослашдан

кўриниб

турибдики

,

импульснинг

0.10<

р

<0.35

ГэВ

/

с

соҳасида

КПБМ

бўйича

дейтронлар

кўп

ҳосил

бўлади

,

р

> 0.4

ГэВ

/

с

да

эса

анча

кам

дейтронлар

кузатилади

.

Бу

фарқ

-

лар

,

моделда

тез

каскадли

нуклонларнинг

ўзаро

бирикиш

механизмини

ҳисобга

олмаслик

билан

боғлиқ

бўлса

керак

.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

1/

N*

Δ

N/

Δ

P

P,

ГэВ

/

с

Белгилар

:

тажриба

,

КПБМ

башорати

3-

расм

.

Кислород

ядроси

тинч

ҳолат

саноқ

системасида

дейтронларнинг

импульс

бўйича

тақсимоти

Дейтронлар

импульс

тақсимотининг

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

соҳасида

«

елка

»

ҳосил

бўлиш

сабабини

аниқлаш

мақсадида

улар

импульс

тақсимотини

кислород

тинч

ҳолат

системасида

орқага

ва

олдига

учувчи

дейтронлар

учун

алоҳида

кўриб

чиқилди

(4-

расм

).

Кўриниб

турибдики

, (4-

расм

)

орқага

чиқувчи

дейтронлар

импульс

тақсимоти

силлиқ

,

унда

ҳеч

қандай

монотонликдан

четлашиш

кузатилмайди

.

Олдига

учувчи

дейтронлар

спектрида

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

да

«

елка

»

янада

яққол

кўзга

ташланади

ва

тақсимотнинг

ўзи

анчагина

«

қаттиқ

».

Қолаверса

,

ўртача

импульслари

бир

биридан

фарқ

қилувчи

икки

ёки

уч

механизмлардан

ҳосил

бўлган

дейтронларнинг

тақсимотлари

бири

-

бири

билан

қўшилиб

кетган

.

Балки

бу

эффект

орқага

ва

олдига

учувчи

протонлар

ҳосил

бўлиш

механизмларининг

бир

-

биридан

фарқланиши

билан

боғлиқдир

.

Орқага

учувчи

дейтронлар

,

асосан

, «

буғланиш

»

механизми

ва

ферми

-

емирилиш

механизмлари

орқали

амалга

ошади

.

Олдига

учувчи

дейтронлар

ҳосил

бўлишида

юқорида

кўрсатилган

механизмлардан

ташқари

,

нисбатан

тез

учувчи

парчаларнинг

емирилиши

,

каскадли

нуклонларнинг

бирикиш

17


background image

механизми

ҳамда

дейтронларни

квазиэластик

уриб

чиқариш

механизмлари

ҳам

ҳисса

бериши

мумкин

.

Таъкидлаб

ўтилган

механизмлар

тажрибада

кузатилган

«

елка

»

нинг

пайдо

бўлишига

олиб

келса

керак

.

Дейтронларнинг

бошқа

парчалар

билан

биргаликда

чиқишининг

таҳлили

(5-

жадвал

)

шуни

кўрсатадики

,

дейтронлар

туғилган

ҳодисаларда

заряди

Z

4

парчаларнинг

ўртача

сони

дейтронлар

ҳосил

бўлмаган

воқеаларга

нисбатан

катта

(

заряди

Z

5

парчалар

учун

кичкина

)

бўлар

экан

.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

1/N*

Δ

N/

Δ

P

P,

ГэВ

/

с

олдига

учувчи

дейтронлар

учун

;

орқага

учувчи

дейтронлар

учун

4-

расм

.

Кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

саноқ

системасида

дейтронларнинг

тўлиқ

импульс

бўйича

тақсимоти

5-

жадвал

Дейтрони

бор

ва

дейтрони

йўқ

ҳодисаларда

парчаларнинг

ўртача

кўпламчилиги

Парча

заряди

n

d

1 2 3 4 5 6 7

0

1.37

±

0.03 0.56

±

0.01 0.063

±

0.003 0.035

±

0.002 0.076

±

0.003 0.216

±

0.005 0.247

±

0.006

1

2.47

±

0.04 1.06

±

0.02 0.12

±

0.01 0.054

±

0.005 0.067

±

0.006 0.126

±

0.008 0.022

±

0.003

Ушбу

боғланишни

орқага

ва

олдига

учувчи

дейтронлар

учун

алоҳида

таҳлил

қилиш

шуни

кўрсатадики

,

бундай

боғланишлар

дейтронлар

ҳосил

бўлиш

механизмига

боғлиқ

эмас

.

Дисертациянинг

тўртинчи

бобида

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

гелий

-4

ядролари

ҳосил

бўлиш

механизмларини

(

В

.

В

.

Глаголев

,

Қ

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

А

.

А

.

Йўлдошев

,

Б

.

С

.

Йўлдошев

,

В

.

В

.

Луговой

ва

бошқа

муаллифлар

билан

биргаликда

)

тадқиқ

қилиш

натижалари

келтирилган

.

Бунда

,

асосан

,

нотурғун

ядролар

8

Ве

,

9

В

ва

уйғотилган

12

С

*

18


background image

ядросининг

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлишига

қўшган

ҳиссаларини

топишга

муҳим

аҳамият

берилган

.

Шунингдек

,

α

-

заррачалар

инклюзив

кўндаланг

кесимларининг

ва

бошқа

кинематик

характеристикаларининг

кислород

ядролари

емирилишининг

топологик

каналларига

боғлиқлиги

ўрганилган

.

Тажриба

натижалари

КПБМ

башоратлари

билан

таққослаб

ўрганилган

.

Бундан

ташқари

,

олинган

натижалар

Гольдхабернинг

статистик

модели

ҳамда

нуклонларнинг

бирикиши

моделларининг

башоратлари

билан

таққосланади

.

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлиши

механизмларининг

ҳиссаларини

аниқлаш

учун

кинетик

энергиялар

бўйича

инвариант

структуравий

функцияси

тажриба

натижаларини

КПБМ

башоратлари

,

ва

нуклонлар

бирикиши

модели

башорати

билан

ҳам

таққосладик

.

3

3

/

)

(

dp

Ed

T

f

σ

=

КПБМ

башорати

Т

<15

МэВ

соҳада

тажриба

натижаларини

статистик

хатоликлар

чегарасида

қониқарли

тавсифлайди

.

КПБМ

енгил

парчалар

ҳосил

булишида

буғланиш

механизми

ҳиссасини

етарли

даражада

тавсифлай

олмайди

,

лекин

биз

ўрганган

ҳолда

кузатилган

етарлича

мослик

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлишида

,

буғланиш

механизми

ҳиссасининг

жуда

камлиги

,

ёки

деярли

бутунлай

йўқлигини

билдиради

.

Т

>15

МэВ

соҳада

кинетик

энергия

ошиши

билан

тажриба

ва

КПБМ

башоратлари

орасидаги

фарқ

кескинлаша

боради

.

Назарий

тақсимот

Т

100

МэВда

тугайди

,

тажрибавий

тақсимот

эса

Т

200

МэВга

қадар

давом

этади

.

Бунақа

катта

фарқ

КПБМда

ядронинг

α

-

кластерли

хусусиятини

,

ҳамда

каскадли

нуклонлар

бирикиши

механизмини

ҳисобга

олмаслик

билан

боғлиқ

.

Кинетик

энергиянинг

Т

100

МэВ

соҳасида

α

-

заррачалар

спектрини

протонлар

спектри

асосида

бирикиш

модели

билан

тавсифладик

.

Бирикиш

механизмининг

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлиш

инклюзив

кўндалнг

кесимидаги

ҳиссаси

1.4

±

0.3 %

га

тенг

.

α

-

заррачаларнинг

кўндаланг

импульс

бўйича

тажрибавий

ва

КПБМ

башорати

солиштирилганда

кўндаланг

импульсларнинг

иккала

тақсимотлар

-

даги

қийматлари

бир

-

бирига

мос

келсада

,

спектр

кўриниши

анчагина

фарқлидир

.

«

Секин

»

α

-

заррачалар

(

Т

<10

МэВ

)

бурчак

тақсимотига

тўхталиб

ўтамиз

.

Маълумки

,

парчаланишнинг

статистик

назариясига

асосан

,

секин

заррачаларнинг

бурчак

тақсимоти

изотроп

бўлиши

керак

.

Кинетик

энергиялари

Т

<10

МэВ

/

нуклон

бўлган

енгил

зарралар

(

р

, d, t

ва

3

Не

)

чиқишини

ўрганган

пайтда

тажриба

натижалари

статистик

назария

бўйича

кутилган

натижадан

четлашиши

кузатилди

.

Бу

натижа

парчаланувчи

ядронинг

бурчак

моментига

эга

бўлиши

орқали

тушунтирилган

эди

.

Шундай

қилиб

, 3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

α

-

заррачаларнинг

ҳар

хил

кинематик

характеристикаларини

ўрганиш

қуйидаги

натижаларга

олиб

келади

.

Кутилганидек

,

α

-

заррачаларнинг

асосий

қисми

ферми

-

емирилиш

(

статистик

механизм

)

орқали

ҳосил

бўлади

.

Бунда

«

буғланиш

»

механизмининг

ҳиссаси

сезилмайди

.

Бирикиш

механизмининг

19


background image

ҳиссаси

кинетик

энергия

ва

кўндаланг

импульснинг

катта

қийматида

намоён

бўлади

.

3.25

ГэВ

/

с

ли

16

Ор

-

тўқнашувларида

3

ва

4

та

α

-

заррача

ҳосил

бўлиш

каналларида

α

-

зарраларга

емирилувчи

кўп

нуклонли

тизимларнинг

оралиқ

ҳолатлари

ўрганилди

,

хусусан

,

8

Ве

α

+

α

ва

9

В

→α

+

α

+

р

емирилишлар

.

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлишининг

бошқа

манбаларидан

бири

нотурғун

5

Не

ва

5

Li

ядроларидир

.

Нотурғун

литий

-5

ядролари

ҳосил

бўлишининг

инклюзив

кўндаланг

кесими

σ

(

5

Li) = 8.4

±

0.5

мбарнга

тенг

,

бу

эса

бошқа

турғун

изотоплар

кўндаланг

кесимидан

катта

фарқ

қилмайди

.

Учта

α

-

заррачалар

инвариант

массаларини

(5-

расм

)

таҳлил

қилиш

асосида

импульс

ва

энергиянинг

сақланиш

қонунларини

ҳисобга

олувчи

фазовий

изотропияга

асосланувчи

феноменологик

моделдан

фойдаланиб

,

уйғотилган

12

С

*

ядроларининг

3

та

α

-

заррача

ҳосил

бўлувчи

каналга

ҳиссасини

аниқладик

.

Бу

ҳисса

учта

α

-

зарралар

ҳосил

бўлувчи

канал

кўндаланг

кесимининг

(38±3)%

тенг

чиқди

.

Каналнинг

қолган

қисми

ферми

-

емирилиш

ва

протон

нишон

томонидан

учта

α

-

заррачага

эга

бўлган

қолдиқ

-

ядродан

битта

α

-

кластерни

квазиэластик

уриб

чиқариш

натижасида

амалга

ошади

.

0

20

40

60

80

100

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

Хо

д

иса

ла

р

со

ни

Δ

E*,

МэВ

5-

расм

.

Ҳодисаларнинг

қўзғалиш

энергияси

бўйича

Δ

Е

*

тақсимоти

3.25

ГэВ

/

с

ли

16

Ор

-

тўқнашувларида

3

ва

4

та

α

-

заррача

ҳосил

бўлиш

каналлари

таҳлил

килинганда

унча

катта

бўлмаган

азимутал

асимметрия

ва

коллинеарлик

аниқланди

.

α

-

заррачалар

жуфтлиги

импульс

векторлари

коллинеарлиги

кузатилишига

сабаб

нотурғун

ядро

8

Ве

нинг

8

Ве

α

+

α

канал

бўйича

0.1

ва

3.04

МэВ

энергия

чиқиши

билан

борадиган

асосий

ва

биринчи

қўзғалган

холатлардаги

емирилиши

бўлиши

мумкин

.

Ушбу

фаразнинг

тўғрилигини

изотроп

фаза

соҳали

феноменологик

модели

ёрдамида

қуйидаги

нотурғун

ядролар

ҳосил

бўлиши

ва

емирилишини

ҳисобга

олган

ҳолдаги

8

Ве

α

+

α

ва

9

В

→α

+

α

+

р

реакцияларда

текшириб

кўрдик

.

6-

расмда

i-

ва

j-

α

-

заррачаларнинг

(

ε

ij

) –

жуфт

азимутал

бурчак

бўйича

тақсимоти

келтирилган

.

Шу

ернинг

ўзида

8

Ве

ва

9

В

нотурғун

ядролари

ҳосил

бўлиши

ва

емирилишини

ҳисобга

олувчи

ривожлантирилган

феноменологик

20


background image

изотроп

фаза

соҳали

модели

бўйича

Монте

-

Карло

ҳисоблари

натижалари

ҳам

келтирилган

.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60

80

100

120

140

160

180

200

ε

i j

Комбинациялар

сони

6-

расм

. i-

ва

j-

α

-

зарраларнинг

(

ε

ij

)

жуфт

азимутал

бурчаклар

бўйича

тақсимоти

8

Ве

ва

9

В

нотурғун

ядролари

ҳосил

бўлиши

ва

емирилишини

ҳисобга

олинганда

экспериментал

ва

модел

ҳисобларида

яхши

мослик

кузатилади

.

Энг

яхши

мосликка

8

Ве

ядролари

ҳосил

бўлишининг

эҳтимолликлари

W(0.1)=15.4%

ва

W(3.04)=6.6%

бўлганда

,

9

В

ядролар

ҳосил

бўлишининг

эҳтимоллиги

W(0.3)=19%

бўлганда

эришилди

(

қавс

ичида

емирилиш

пайтида

ажралиб

чиқадиган

энергиянинг

қиймати

МэВ

ларда

берилган

).

7-

расмда

16

Ор

-

тўқнашувларида

охирги

ҳолатда

3

ва

4

та

α

-

зарра

ҳосил

бўлиш

билан

борувчи

ҳар

бир

16

Ор

-

тўқнашувлари

учун

(

β

2

)

азимутал

коллинеарлик

параметри

бўйича

тақсимот

келтирилган

.

Шу

ернинг

ўзида

8

Ве

ва

9

В

ностабил

ядролари

ҳосил

бўлиши

ва

бўлмаслигини

эътиборга

олувчи

ривожлантирилган

феноменологик

изотроп

фаза

соҳали

модели

бўйича

ҳисоб

натижалари

ҳам

келтирилган

.

8

Ве

ва

9

В

нотурғун

ядролари

ҳосил

бўлишини

эътиборга

олувчи

модел

ҳисоблари

тажриба

спектрини

қониқарли

тавсифлайди

(

χ

2

=3.88 10

та

эркинлик

даражасида

, 95%

ишонч

эхтимоллигида

).

Шу

билан

бирга

,

коллинеарлик

параметри

қийматлари

ҳам

мос

келади

<

β

2

>

эксп

=0.13

±

0.03; <

β

2

>

расч

= 0.13

±

0.02.

Юқоридаги

нотурғун

ядролар

ҳосил

бўлишини

эътиборга

олмаган

модел

ҳисобларида

β

2

нинг

қиймати

нолга

тенг

(<

β

2

>

расч

= 0.004

±

0.024

ва

χ

2

=21.56 10

та

эркинлик

даражасида

,

ишонч

эҳтимоллиги

2%

дан

кам

).

Хулоса

қилиб

айтганда

, 3

ва

4

та

α

-

зарра

ҳосил

бўлиш

билан

содир

бўлувчи

каналлардаги

тажриба

натижаларида

кузатиладиган

азимутал

коллинеарлик

оралиқ

нотурғун

ядролар

8

Ве

ва

9

В

ҳосил

бўлиши

ва

емирилиши

билан

боғлиқ

экан

.

21


background image

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

β

2

Ходиса

лар

сони

Нотурғун

8

Ве

и

9

В

ядролари

ҳосил

бўлишини

этиборга

олувчи

(

узлуксиз

гистограмма

)

ва

этиборга

олмовчи

(

штрихли

гистограмма

)

Монте

-

Карло

модели

ҳисоблари

7-

расм

.

Индивидуал

16

Ор

-

тўқнашишларида

β

2

-

тақсимоти

6-

жадвал

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимлари

,

мбарнларда

.

A

σ

±

Δσ

Z A

σ

қ

Δσ

1

H

1

509.0 ± 5.7

9

B

B

5

*

5.70 ± 0.29

2

H

1

116.9 ± 1.3

10

B

B

5

10.6 ± 0.4

1

3

H

1

41.8 ± 0.4

11

B

B

5

10.9 ± 0.4

3

He

2

40.7 ± 1.9

5

12

B

B

5

0.51 ±0.42

4

He

2

164.0 ± 1.9

10

C

6

1.77 ± 0.8

5

He

2

*

8.40 ± 0.50

11

C

6

9.18 ± 0.76

2

6

He

2

1.03 ± 0.23

12

C

6

26.3 ± 0.8

5

Li

3

*

8.40 ± 0.50

12

C

6

*

9.80 ± 0.80

6

Li

3

19.0 ± 0.8

13

C

6

9.48 ± 0.76

7

Li

3

10.6 ± 0.8

6

14

C

6

3.68 ± 0.76

3

8

Li

3

4.80 ± 0.76

13

N

7

9.40 ± 0.79

7

Be

4

10.3± 0.5

14

N

7

26.1 ± 0.8

8

Be

4

*

7.63 ±0.37

7

15

N

7

30.3 ± 0.8

9

Be

4

6.15 ± 0.52

14

O

8

2.85 ± 0.70

15

O

8

31.1 ± 0.7

4

10

Be

4

0.89 ± 0.52

8

16

O

8

13.0 ± 0.7

*)

Нотурғун

ёки

уйғотилган

ҳолатлар

Турғун

парчалар

импульс

тақсимотига

(

х

=1/

р

)

Гаусс

функциялари

билан

яқинлашиш

ёрдамида

ҳамда

нотурғун

ядроларнинг

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлишидаги

ҳиссаларини

ҳисоблашда

қўлланилган

усуллардан

фойдаланиб

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

илк

бор

заряди

1

дан

8

гача

бўлган

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимлари

топилди

(6-

жадвал

).

6-

жадвалдан

кўриниб

турганидек

,

кўпзарядли

парчалар

орасида

α

-

зарралар

ҳосил

бўлишининг

инклюзив

кўндаланг

кесими

энг

катта

,

шу

билан

22


background image

бирга

,

масса

сони

асосий

масса

сони

(

А

=2Z)

дан

1

тага

фарқ

қилувчи

барча

«

кўзгу

»

ядроларнинг

ҳосил

бўлиш

кўндаланг

кесимлари

статистик

хатоликлар

чегарасида

бир

-

бирига

тенг

.

Диссертациянинг

бешинчи

бобида

3.25

А

ГэВ

/

с

ли

16

Ор

-, 40

ГэВ

/

с

ли

π

С

-, 4.2

ва

9.9

ГэВ

/

с

ли

р

С

-, 4.2

А

ГэВ

/

с

ли

4

НеС

-

ва

СС

-

ҳамда

300

ГэВ

/

с

ли

р

Ne-

тўқнашувларида

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлишини

илк

бор

тизимли

(

Қ

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

В

.

И

.

Петров

,

Р

.

Н

.

Бекмирзаев

,

Б

.

С

.

Йўлдошев

ва

бошқа

муаллифлар

билан

биргаликда

)

тадқиқ

қилиш

ҳамда

кумулятив

жараёнларни

тавсифлашга

бағишланган

ёндашишларнинг

таҳлил

натижалари

келтирилган

.

8-

расмда

40

ГэВ

/

с

ли

π

С

-

ва

4.2

А

ГэВ

/

с

ли

СС

-

тўқнашувларида

кумулятив

протонлар

инклюзив

кўндаланг

кесимларининг

кумулятив

сони

β

бўйича

тақсимоти

β

> 1.2

соҳалар

учун

кўрсатилган

.

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

0,1

1

10

100

1000

β

d

σ

/d

β

,

мбн

Узлуксиз

тўғри

чизиқлар

тажрибага

(2)

ифода

билан

яқинлашиш

натижалари

8-

расм

. 40

ГэВ

/

с

ли

π

С

(

)-

ва

4.2

А

ГэВ

/

с

ли

СС

(

)-

ўзаро

таъсирларида

кумулятив

протонлар

инклюзив

кўндаланг

кесимларининг

кумулятивлик

сони

β

бўйича

тақсимоти

9-

расмда

300

ГэВ

/

с

ли

р

20

Ne(

)-

ва

3.25

А

ГэВ

/

с

ли

16

О

р

(

)-

тўқнашувлари

учун

кумулятив

протонлар

инвариант

структуравий

функциясининг

кумулятивлик

сони

β

бўйича

тақсимотлари

келтирилган

.

Тўғри

узлуксиз

чизиқлар

орқали

тажрибавий

тақсимотларга

қуйидаги

f

(

β

) =

a

exp(

b

β

) (2)

ифода

билан

яқинлашиш

натижалари

кўрсатилган

.

23


background image

Кумулятив

протонларнинг

кумулятивлик

сони

β

бўйича

барча

тақсимотларга

(2)

ифода

билан

яқинлашиш

натижалари

6-

жадвалда

келтирилган

.

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

10

1

10

2

10

3

x4

E*

d

3

σ

/dp

3

,

мбн

*

ГэВ

-1

*

с

2

*

стер

-1

β

Тўғри

чизиқлар

тажрибага

(2)-

ифода

билан

яқинлашиш

натижалари

9-

расм

. 300

ГэВ

/

с

ли

р

20

Ne(

)-

ва

3.25

А

ГэВ

/

с

ли

16

О

р

(

)-

тўқнашувларида

кумулятив

протонлар

инвариант

кўндаланг

кесимларининг

кумулятивлик

сони

бўйича

тақсимоти


7-

жадвал

2-

ифода

билан

яқинлашиш

бўйича

қиялик

параметрлари

,

тўқнашув

турлари

ва

ҳодисалар

сони

Ўзаротаъсир

тури

,

Р

о

(

ГэВ

/

с

)

Ҳодисалар

сони

Қиялик

параметри

,

b

χ

2

/

э

.

д

.

с

.

π

С

, 40.0

16657

8.18 ± 0.26

1.1

р

С

, 4.2

6901

8.09 ± 0.49

1.0

р

С

, 9.9

18325

8.10 ± 0.25

0.9

4

He

С

, 4.2

А

12326

8.00 ± 0.28

1.2

СС

, 4.2

А

20530

8.14 ± 0.20

0.4

16

О

р

, 3.25

А

12367

8.13 ± 0.21

0.4

р

20

Ne, 300

4990

7.99 ± 0.18

0.8


7-

жадвалдан

кўриниб

турибдики

,

қиялик

параметрларининг

қийматлари

қаралаётган

барча

турдаги

ўзаро

таъсирлар

ва

бирламчи

энергиялар

учун

статистик

хатоликлар

чегарасида

бир

-

бирига

тенг

ва

ҳамма

ансамбллар

бўйича

унинг

ўртача

қиймати

8.1 ± 0.1

ни

ташкил

қилади

.

24


background image

Шуни

таъкидлаш

керакки

,

кумулятив

протонларнинг

нафақат

инвариант

структуравий

функцияларининг

β

га

боғлиқлиги

,

ҳатто

улар

инклюзив

кўндаланг

кесимларининг

ҳам

кумулятивлик

сонига

боғлиқлиги

экспоненциал

қонуниятга

бўйсунар

экан

.

Айтиш

мумкинки

,

кумулятив

протонларнинг

ҳосил

бўлиш

механизми

бирламчи

зарра

турига

ҳамда

энергияга

боғлиқ

эмас

.

Кумулятив

протонларнинг

16

О

р

-

ва

р

20

Ne-

тўқнашувларидаги

ўртача

кўпламчилиги

мос

равишда

1.11 ± 0.02

ва

1.16 ± 0.03

ларга

тенгдир

,

π

-

мезонлар

,

протонлар

,

α

-

заррачалар

ва

углерод

ядроларининг

углерод

ядролари

билан

ўзаро

таъсирларида

бу

катталик

1.05 ± 0.01

ни

ташкил

қилади

. 4.2

А

ГэВ

/

с

импульсли

СТа

-

ўзаро

таъсирларини

дастлабки

таҳлилида

кумулятив

протонларнинг

кумулятив

ҳодисалардаги

ўртача

сони

1.79 ± 0.06

га

тенг

чиқди

.

Демак

,

кумулятив

протонларнинг

ўртача

сони

парчаланувчи

ядро

масса

сони

ўсиши

билан

секин

ортиб

боради

.

Кумулятив

протонлар

ўртача

кўпламчилигининг

парчаланувчи

ядро

масса

сонига

боғлиқлигини

ўрганиш

учун

унга

қуйидаги

ифода

<n

cum

> =

a

+

A

α

билан

яқинлашилди

.

Бу

ерда

А

парчаланувчи

ядро

масса

сони

,

а

ва

α

яқинлашиш

параметрлари

.

Яқинлашиш

натижасида

99

фоизли

эҳтимолликда

параметрларнинг

қийматлари

қуйидагиларга

a

=

0.41 ± 0.01

ва

α

= 0.15 ±

0.01

тенг

чиқди

.

Тажриба

натижаларига

<n

cum

> =

a

+ Z

α

ифода

билан

(

бу

ерда

Z

ядро

заряди

)

яқинлашганда

эса

99

фоиздан

кўпроқ

эҳтимол

билан

параметрлар

қийматлари

a

=

0.32 ± 0.01

ва

α

= 0.17 ± 0.01

ларга

тенг

.

Шуниси

қизиқки

,

ҳар

иккала

яқинлашишда

ҳам

даража

кўрсаткичлари

статистик

хатоликлар

чегараларида

бир

-

бирига

тенг

ва

1/6

га

жуда

яқиндир

.

Бу

эса

протонлар

сонининг

масса

сонига

боғланиш

кўрсаткичи

1/3

дан

сезиларли

фарқ

қилишини

кўрсатади

.

Кумулятив

протонларнинг

ҳосил

бўлиши

ядро

зичлиги

флуктуациясига

боғлиқ

бўлганлиги

ва

,

ўз

навбатида

,

флуктуация

ўртача

кўпламчилик

флуктуациясига

пропорционал

бўлганлиги

учун

учиб

келувчи

ядро

билан

таъсирлашувчи

парчаланувчи

ядро

трубкаси

ўлчами

~

А

1/3

,

флуктуациялар

сони

<

n

>

1/2

га

пропорционал

бўлганда

кумулятив

протонлар

сони

~

А

1/6

га

пропорционаллиги

келиб

чиқади

.

Мазкур

вазиятда

А

-

боғланиш

характери

кумулятив

протонларнинг

«

совуқ

»

модель

сценарийсига

,

яъни

флуктонлар

мавжуд

деб

ҳисобланадиган

модель

асосида

ҳосил

бўлишини

кўрсатади

.

Юқоридаги

ҳолатни

тасдиқловчи

фактлардан

бири

кумулятив

ҳодисалар

ҳиссасининг

учиб

келувчи

зарра

ёки

ядролар

масса

сонига

боғлиқ

эмаслигидир

.

Кумулятив

ҳодисалар

ҳиссаларининг

сон

қийматлари

8-

жадвалда

келтирилган

.

8-

жадвалдан

кўриш

мумкинки

,

берилган

парчаланувчи

ядро

учун

кумулятив

ҳодисалар

улуши

,

нишон

ядро

масса

сони

бир

хил

бўлганда

бирламчи

зарра

ёки

ядро

масса

сонига

(

протон

ёки

барионлар

тизими

)

боғлиқ

эмас

.

Бу

ҳолат

кумулятив

протонларнинг

вужудга

келиши

бирламчи

зарра

турига

(

пион

ёки

протон

)

сезгирлигини

курсатади

.



25


background image

8-

жадвал

Кумулятив

протонли

ҳодисалар

улушларининг

бирламчи

зарра

турига

боғлиқлиги

Ўзаро

таъсир

тури

,

Р

о

,

ГэВ

/

с

Ҳодисалар

-

нинг

тўлиқ

сони

Кумулятив

протонли

ҳодисалар

сони

Кумулятив

протонли

ҳодисалар

улушлари

, %

π

12

С

, 40.0

16657

1097

6.6 ± 0.2

р

12

С

, 4.2

6901

699

10.1 ± 0.4

р

12

С

, 9.9

18325

1825

10.0 ± 0.2

4

Не

12

С

, 4.2

А

12326

1211

9.8 ± 0.3

12

С

12

С

, 4.2

А

20530

2070

10.1 ± 0.2

16

О

р

, 3.25

А

12367

1496

12.1 ± 0.4

р

20

Ne,300

4990

728

14.6 ± 0.6

СТа

, 4.2

2440

1013

41.5 ± 1.5

Биринчи

ҳолатдан

фойдаланиб

,

р

12

С

-,

α

12

С

-

ва

12

С

12

С

-

тўқнашувлари

бўйича

кумулятив

ҳодисаларнинг

ўртача

улушини

топишимиз

мумкин

.

Бу

катталик

10.0 ± 0.1%

га

тенг

.

Кумулятив

протонли

ҳодисалар

улушиниг

бирламчи

барионлар

тизимига

боғлиқ

бўлмаслиги

бирламчи

зарраларнинг

флуктонлар

билан

бир

каррали

тўқнашувларининг

устувор

эканлигини

кўрсатади

.

Флуктонлар

сони

эса

берилган

парчаланувчи

ядро

учун

«

совуқ

»

модель

башорати

бўйича

ўзгармас

катталикка

эга

.

Флуктон

ва

зарралар

тўқнашувларида

зарранинг

тури

,

яъни

кваркли

таркиби

муҳим

аҳамиятга

эга

.

Бу

жиҳатдан

барионли

тизимлар

ва

пионлар

тўқнашувларида

ҳосил

бўлган

кумулятив

ҳодисалар

улушларининг

нисбати

диққатга

сазовордир

.

Мазкур

катталик

0.66 ± 0.02

га

тенг

,

бу

эса

статистик

хатоликлар

чегараларида

2/3

га

тенгдир

,

яъни

пиондаги

валент

кварклар

сони

(2)

нинг

протондаги

валент

кварклар

сони

(3)

га

нисбатига

айнан

тенгдир

.

Демак

,

кумулятив

протонларнинг

ҳосил

бўлиши

кварк

-

партон

даражаларида

амалга

ошар

экан

.

Хулоса

қилиб

айтганда

,

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлишининг

инвариант

-

инклюзив

кўндаланг

кесимларининг

кумулятивлик

сони

β

га

боғлиқлиги

универсал

характерга

эга

бўлиб

,

бирламчи

зарра

турига

,

парчаланувчи

ядро

масса

сонига

ва

бирламчи

энергияга

боғлиқ

эмас

.

Кумулятив

зарралар

ҳосил

бўлиши

билан

бошқа

зарралар

кўпламчилиги

орасидаги

боғланишларнинг

таҳлили

шуни

кўрсатдики

,

улар

орасида

боғланиш

мавжуд

бўлиб

,

у

кумулятив

протонларнинг

кумулятивлик

даражасига

боғлиқ

эмас

экан

.

Бошқача

айтганда

,

мазкур

иккала

жараён

-

ларнинг

механизмлари

орасида

ҳеч

қандай

боғланиш

мавжуд

эмас

.

Иловаларда

кислород

ядросининг

3

ва

4

та

α

-

зарраларга

емирилиш

каналларини

изотропик

фазовий

соҳали

модель

бўйича

ҳисоблаш

алгоритми

26


background image

келтирилган

.

Шунингдек

уйғотилган

12

С

ядросининг

3

та

α

-

зарра

ҳосил

бўлувчи

каналдаги

улушини

ҳисоблаш

алгоритми

келтирилган

.


ХУЛОСА

1.

Илк

бор

4

π

-

геометрия

шароитида

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

протонлар

ҳосил

бўлиши

тизимли

таҳлил

қилинди

ва

қуйидаги

қонуниятлар

топилди

:

кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

саноқ

системасидаги

импульси

р

>

0.25

ГэВ

/

с

буғланиш

»

протонларидан

ташқари

)

тез

протонлар

,

хусусан

,

олдига

чиқувчилари

импульс

тақсимотининг

шакли

ядронинг

уйғониш

даражасига

боғлиқ

эмас

;

кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

саноқ

системасидаги

орқага

учувчи

протонлар

импульс

тақсимотининг

шакли

ядронинг

уйғониш

даражасига

жуда

кучли

боғланган

;

протонлар

кинетик

энергияси

тақсимотининг

Т

=70

90

МэВ

соҳасида

структура

кузатилиб

,

унинг

икки

нуклонли

тизимларнинг

секин

пионларни

ютиш

оқибатида

емирилишидан

келиб

чиқиши

кўрсатилди

;

протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

«

буғланиш

»,

қолдиқ

ядронинг

ферми

-

емирилиш

ва

каскадли

жараёнда

протонларни

тўғридан

-

тўғри

уриб

чиқариш

механизларининг

улушлари

мос

равишда

27.4

±

0.5%, 32.0

±

0.6%

ва

40.6

±

0.7%

эканлиги

топилди

.

2.

Илк

бор

4

π

-

геометрия

шароитида

40

ГэВ

/

с

даги

π

С

, 300

ГэВ

/

с

даги

р

20

Ne-

ва

3.25

А

ГэВ

/

с

даги

16

Ор

-

тўқнашувларида

протонларнинг

нормировка

қилинган

инвариант

инклюзив

дифференциал

кесимлари

таҳлили

асосида

импульси

р

>0.25

ГэВ

/

с

тез

протонларнинг

,

хусусан

,

олдига

чиқувчи

-

ларининг

туғилиш

механизмлари

универсал

хусусиятга

эгалиги

:

бирламчи

энергияга

,

бирламчи

зарранинг

ва

парчаланувчи

енгил

ядронинг

турига

ҳамда

ядронинг

уйғониш

даражасига

боғлиқ

эмаслиги

кўрсатилди

.

3.

Илк

бор

40

ГэВ

/

с

импульсли

π

С

-, 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-

ва

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

протонларнинг

кўпламчилик

бўйича

тақсимотлари

аналитик

тавсифланди

.

Протонлар

ҳосил

бўлишининг

асосий

механизмлари

(

буғланиш

механизми

,

уйғотилган

қолдиқ

-

ядронинг

ферми

-

емирилиш

механизми

ва

каскад

жараёнида

протонларнинг

тўғридан

-

тўғри

уриб

чиқариш

механизми

)

нинг

статистик

улушлари

аниқланди

ва

улар

мос

равишда

27

±

1%, 32

±

1%

ва

41

±

1%

га

тенглиги

аниқланди

.

Ушбу

улушлар

парчаланувчи

енгил

ядронинг

энергияси

ва

масса

сонига

боғлиқ

эмаслиги

ва

уларнинг

бирламчи

зарралар

(

пион

ёки

протон

)

тури

,

яъни

улардаги

валент

кварклар

сони

билан

уйғунлиги

кўрсатилди

.

Таъкидлаб

ўтиш

лозимки

,

бу

улушлар

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

ҳосил

бўлувчи

протонларнинг

нормировка

қилинган

инвариант

-

инклюзив

дифференциал

кесимлари

таҳлили

асосида

аниқланган

қийматларига

тенг

.

27


background image

4.

Кислород

ядросининг

тинч

ҳолат

саноқ

системасида

дейтронлар

импульс

тақсимотининг

0.40<

р

<0.55

ГэВ

/

с

соҳасида

илк

бор

«

елка

»

кузатилиб

,

унинг

нисбатан

тез

парчаларнинг

емирилиши

,

каскадли

нуклонларнинг

бирикиш

механизми

ва

дейтронларни

протон

-

нишон

томонидан

кислород

ядросидан

бевосита

уриб

чиқарилиши

туфайли

ҳосил

бўлиши

мумкинлиги

тўғрисида

хулоса

қилинди

.

Парчалар

ўртача

кўпламчилиги

ҳодисада

дейтрон

мавжуд

бўлиши

билан

корреляцияга

эга

,

лекин

дейтрон

ҳосил

бўлиш

механизмига

боғлиқ

эмас

.

Бирикиш

(

коалесценция

)

модели

тез

дейтрон

ва

α

-

зарралар

импульс

спектрини

муваффакиятли

тавсифлайди

.

5. 3.25

А

ГэВ

/

с

ли

16

Ор

-

тўқнашувларида

кислород

ядроси

парча

-

ланишининг

тажрибадан

олинган

натижалари

КПБМ

натижалари

билан

тизимли

тарзда

солиштирилди

.

КПБМ

башоратини

яхшилаш

бўйича

унинг

аксиоматикасига

ва

параметрларига

киритиладиган

асосий

чеклашлар

аниқланди

.

Енгил

парчалар

ҳосил

бўлиши

тўғрисидаги

реал

кўринишни

тавсифлаш

учун

моделда

, «

буғланиш

»

механизмини

(

ҳатто

енгил

16

О

ядроси

учун

ҳам

)

каскадли

нуклонлар

бирикиши

механизмини

ва

парчаланувчи

ядро

α

-

кластерли

структурасини

ҳам

ҳисобга

олиш

зарур

.

Бундан

ташқари

,

парчаланувчи

ядронинг

бурчак

моментини

ҳам

ҳисобга

олиш

керак

.

6.

16

Ор

-

реакцияларининг

ҳар

хил

топологик

каналларида

α

-

зарралар

ҳосил

бўлиши

ҳамда

уларнинг

импульс

ва

бурчак

таксимотлари

тадқиқ

қилинди

.

α

-

зарралар

ҳосил

бўлишига

оралиқ

нотурғун

ядролар

8

Ве

,

9

В

ва

уйғотилган

12

С

*

ядроларнинг

қўшган

ҳиссасини

аниқлаб

берувчи

феноменологик

моделлар

ишлаб

чиқилди

ва

синаб

кўрилди

.

Натижада

қуйидаги

қонуниятлар

топилди

:

кислород

ядроларининг

кўп

парчаларга

емирилиш

каналлари

ичида

устувори

гелий

ядролари

ҳосил

бўладиган

топологиялар

бўлиб

,

бу

ядроларнинг

асосий

қисми

нотурғун

ядролар

5

Li,

8

Ве

,

9

В

ва

уйғотилган

12

С

*

ядроларининг

емирилишлари

оқибатида

содир

бўлади

;

3

ва

4

та

α

-

заррача

ҳосил

бўладиган

каналларда

оралиқ

нотурғун

ядролар

8

Ве

,

9

В

емирилиши

билан

боғлиқ

коллинеарлик

кузатилди

;

илк

бор

нотурғун

ядролар

5

Li,

8

Ве

,

9

В

ва

уйғотилган

12

С

ядроларининг

α

-

заррачалар

ҳосил

бўлиш

инклюзив

кўндаланг

кесимига

берадиган

ҳиссалари

миқдорий

жиҳатдан

топилди

;

3

та

α

-

заррача

ҳосил

бўлувчи

каналларнинг

38±3%

уйғотилган

12

С

*

ядроларининг

емирилишидан

содир

бўлади

,

қолгани

ферми

-

емирилиш

ва

протон

нишон

томонидан

учта

α

-

заррага

эга

бўлган

қолдиқ

-

ядродан

бита

α

-

кластерни

квазиэластик

уриб

чиқариш

натижасида

амалга

ошади

;

парчаланувчи

қолдиқ

ядрода

бурчак

моменти

мавжуд

бўлиб

,

бу

эффект

енгил

парчадан

оғир

парчага

ўтганда

кучаяди

.

7.

Илк

бор

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-

тўқнашувларида

заряди

1

дан

8

гача

бўлган

турғун

ва

нотурғун

изотопларнинг

кўндаланг

кесимлари

топилди

.

Масса

сонлари

асосий

масса

сони

(

А

=2Z)

дан

∆А

=±1

га

фарқ

қилувчи

турғун

ва

нотурғун

изотоплар

кўндаланг

кесимларининг

бир

-

бирига

28


background image

тенглиги

кўрсатилди

.

Хатоликлар

чегарасида

нотурғун

ва

турғун

кўзгу

изотоплар

9

В

ва

9

Ве

,

учун

чиқиш

кўндаланг

кесимлари

бир

хил

.

8.

Илк

бор

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

16

Ор

-, 4.2

и

9.9

ГэВ

/

с

импульсли

р

12

С

-, 40

ГэВ

/

с

импульсли

π

12

С

-, 300

ГэВ

/

с

импульсли

р

20

Ne-, 4.2

А

ГэВ

/

с

импульсли

α

12

С

-

ва

С

12

С

-

ўзаро

таъсирларида

кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлиши

тадқиқ

қилинди

ва

қуйидаги

қонуниятлар

аниқланди

:

кумулятив

протонлар

инклюзив

-

инвариант

структуравий

функция

-

ларининг

кумулятивлик

сони

(

β

)

бўйича

тақсимотининг

қиялик

параметри

универсал

характерга

эга

бўлиб

,

бирламчи

зарра

ва

нишон

турига

ҳамда

бирламчи

энергияга

боғлиқ

эмас

(

ядровий

скейлинг

”);

кумулятив

протонларнинг

ўртача

сони

берилган

ядро

учун

снаряд

турига

ва

бирламчи

энергияга

боғлиқ

эмас

.

Бу

эса

кумулятив

протонларнинг

ҳосил

бўлиши

бирламчи

зарраларнинг

кўпнуклонли

бирлашмалар

(

флуктон

-

лар

)

билан

тўқнашуви

натижасида

«

совуқ

»

модель

сценарийсига

асосан

ҳосил

бўлишини

кўрсатади

.

Кумулятив

протонлар

ҳосил

бўлувчи

ҳодисалар

улуши

берилган

ядро

учун

снаряд

массасига

(

нуклон

ёки

ядро

)

ва

бирламчи

энергияга

боғлиқ

эмас

.

Бу

эса

кумулятив

протонларнинг

«

совуқ

»

модель

башорати

асосида

вужудга

келишини

кўрсатувчи

ишончли

далилдир

.

Кумулятив

протонлар

ва

иккиламчи

зарра

ҳамда

парчалар

ҳосил

бўлишининг

механизмлари

орасида

боғланиш

мавжуд

эмас

.

9.

Енгил

ядролар

ҳосил

бўлиш

механизмлари

бир

-

бирига

боғлиқ

эмас

.

Тажрибада

кузатилган

барча

ўзаро

боғлиқликлар

энергия

-

импульс

,

барион

ва

электр

зарядларининг

сақланиш

қонунлари

амал

қилинишидан

юзага

келади

.

Енгил

ядролар

парчаланиши

бирламчи

энергиянинг

кенг

диапазонида

тизимли

ва

кенг

қамровли

ҳамда

бир

хил

методика

ёрдамида

тадқиқот

қилинди

.

Диссертация

натижаларининг

аксарияти

биринчи

марта

олинди

ва

улар

юқори

энергияли

ядровий

тўқнашувларда

парчаланувчи

ядролар

структураларини

ва

хусусиятларини

чуқур

тушунишга

ёрдам

беради

.

3.25

А

ГэВ

/

с

импульсли

кислород

ядроларининг

протонлар

билан

ўзаро

таъсирлашишларидаги

парчаланиш

жараёнларини

кенг

тадқиқ

қилиш

ҳамда

3-300

ГэВ

энергия

оралиқларидаги

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

ва

р

(

16

О

,

20

Ne)-

тўқнашув

-

ларида

протонлар

ҳосил

бўлишнинг

асосий

механизмларини

аниқлаш

бўйича

диссертация

ишида

қўйилган

барча

масалалар

тўлиқ

ҳал

этилган

.

Диссертация

ишининг

натижалари

юқори

энергияли

адрон

-

ва

ядро

-

ядро

тўқнашувларида

ядролар

парчаланиши

муаммоларига

ёндашувчи

назарий

моделларни

текширишга

имкон

берувчи

кенг

фактик

материалга

эга

.

Булар

ўзаро

кучли

таъсир

назариясини

яратишга

,

ионли

тезлатгич

-

ларда

янги

тажрибалар

ўтказиш

ва

уларни

режалашда

қўлланилиши

мумкин

.

Кислород

ядросининг

протонлар

билан

тўқнашувларидаги

турғун

ва

нотурғун

ядролар

ҳосил

бўлишининг

кўндаланг

кесимлари

тўғрисидаги

маълумотлардан

космофизик

ва

космохимик

тадқиқотларда

ядровий

синтез

ҳодисаларининг

рўй

бериш

жараёнларини

ва

хусусиятларини

ўрганишда

фойдаланиш

мумкин

.

29


background image

30


background image

НАУЧНЫЙ

СОВЕТ

по

ПРИСУЖДЕНИЮ

УЧЕНОЙ

СТЕПЕНИ

ДОКТОРА

НАУК

16.07.2013.FM.11.01

при

ИНСТИТУТЕ

ЯДЕРНОЙ

ФИЗИКИ

и

НАЦИОНАЛЬНОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ

УЗБЕКИСТАНА

ИНСТИТУТ

ЯДЕРНОЙ

ФИЗИКИ






БАЗАРОВ

ЭРКИН

ХОДЖИЕВИЧ


ПРОЦЕССЫ

ФРАГМЕНТАЦИИ

ЯДЕР

КИСЛОРОДА

ВО

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ

С

ПРОТОНАМИ

ПРИ

3.25

А

ГэВ

/

с

И

МЕХАНИЗМЫ

ОБРАЗОВАНИЯ

ПРОТОНОВ

В

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

И

р

(

16

О

,

20

Ne)-

СОУДАРЕНИЯХ

ПРИ

3

300

ГэВ

01.04.08 -

ФИЗИКА

АТОМНОГО

ЯДРА

И

ЭЛЕМЕНТАРНЫХ

ЧАСТИЦ

.

УСКОРИТЕЛЬНАЯ

ТЕХНИКА

(

физико

-

математические

науки

)









АВТОРЕФЕРАТ

ДОКТОРСКОЙ

ДИССЕРТАЦИИ




Ташкент

– 2015

31


background image

Тема

докторской

диссертации

зарегистрирована

под

номером

30.09.2014/

В

2014.5.FM156

в

Высшей

аттестационной

комиссии

при

Кабинете

Министров

Республики

Узбекистан

Докторская

диссертация

выполнена

в

Физико

-

техническом

институте

НПО

«

Физика

-

Солнце

»

и

Институте

ядерной

физики

.

Полный

текст

докторской

диссертации

размещен

на

веб

-

странице

Научного

совета

16.07.2013.FM.11.01

при

Институте

ядерной

физики

и

Национальном

университете

Узбекистана

по

адресу

www.inp.uz

.

Автореферат

диссертации

на

трех

языках

(

узбекский

,

русский

,

английский

)

размещен

на

веб

-

странице

по

адресу

www.inp.uz

и

на

информационно

-

образовательном

портале

ZIYONET

по

адресу

www.ziyonet.uz.

Научный

консультант

:

Юлдашев

Бехзод

Садикович

доктор

физико

-

математических

наук

,

профессор

,

академик

Академии

наук

Республики

Узбекистан

Официальные

оппоненты

:

Ледницки

Рихард

доктор

физико

-

математических

наук

,

профессор

Буртебаев

Насурлла

доктор

физико

-

математических

наук

,

профессор

Артемов

Сергей

Викторович

доктор

физико

-

математических

наук

Ведущая

организация

:

Научно

-

исследовательский

институт

прикладной

физики

при

Национальном

университете

Узбекистана

Защита

диссертации

состоится

«_____» _______________ 2015

г

.

в

_______

часов

на

заседании

Научного

совета

16.07.2013.FM.11.01

при

Институте

ядерной

физики

и

Национальном

университете

Узбекистана

по

адресу

: 100214,

г

.

Ташкент

,

поселок

Улугбек

,

ИЯФ

;

тел

.: (+99871)150-30-70;

факс

: (+99871)150-30-80;

е

-mail: info@inp.uz.

Докторская

диссертация

зарегистрирована

в

Информационно

-

ресурсном

центре

Института

ядерной

физики

за

_____,

с

которой

можно

ознакомиться

в

ИРЦ

(100214,

г

.

Ташкент

,

поселок

Улугбек

,

ИЯФ

;

тел

. (+99871) 289-31-19).

Автореферат

диссертации

разослан

«____» ___________________ 2015

г

.

(

протокол

рассылки

_____

от

_______________ 2015

г

.).



У

.

С

.

Салихбаев

Председатель

Научного

совета

по

присуждению

ученой

степени

доктора

наук

,

д

.

ф

.-

м

.

н

.,

профессор

Р

.

Ярмухамедов

Ученый

секретарь

Научного

совета

по

присуждению

ученой

степени

доктора

наук

,

д

.

ф

.-

м

.

н

.,

профессор

И

.

Хидиров

Председатель

научного

семинара

при

Научном

совете

по

присуждению

ученой

степени

доктора

наук

,

д

.

ф

.-

м

.

н

.,

профессор

32


background image

АННОТАЦИЯ

ДОКТОРСКОЙ

ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность

и

востребованность

темы

диссертации

.

Одной

из

фундаментальных

проблем

в

области

релятивистской

ядерной

физики

является

установление

закономерностей

фрагментации

релятивистских

ядер

во

взаимодействиях

с

адронами

и

ядрами

.

Важную

роль

при

этом

играют

экспериментальные

и

феноменологические

исследования

процессов

фрагментации

релятивистских

ядер

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

,

что

позволяет

получить

важную

информацию

о

кластерной

структуре

(

особенно

легких

)

фрагментирующих

ядер

,

ее

влиянии

на

сечение

образования

и

состав

фрагментов

,

а

также

о

вкладах

различных

механизмов

в

их

формировании

.

При

энергиях

столкновения

в

несколько

ГэВ

на

нуклон

в

ядерных

соударениях

доминирующим

процессом

является

фрагментация

ядер

,

вклад

которой

составляет

около

80%

от

полного

сечения

реакции

.

Особый

интерес

при

этом

представляет

экспериментальное

изучение

процессов

фрагментации

легких

релятивистских

четно

-

четных

ядер

,

таких

как

12

С

,

16

О

и

20

Ne

во

взаимодействиях

с

адронами

и

ядрами

,

поскольку

в

этих

ядрах

ожидается

доминирующее

проявление

α

-

кластерной

структуры

.

До

сих

пор

нет

однозначного

ответа

на

вопрос

о

том

,

какова

α

-

кластерная

структура

стационарная

или

динамическая

,

проявляющаяся

при

определенных

уровнях

возбуждения

фрагментирующего

легкого

,

особенно

четно

-

четного

ядра

.

Эффективным

способом

проверки

α

-

кластерной

структуры

фрагментирующего

ядра

является

изучение

образования

α

-

частиц

при

разных

уровнях

возбуждения

ядра

-

снаряда

.

Определенный

интерес

представляет

также

обнаружение

сильнокор

-

релированных

малонуклонных

ассоциаций

и

мультибарионных

состояний

в

ядрах

,

возможное

существование

которых

предсказывалось

рядом

моделей

,

основанных

на

кварк

-

партонной

структуре

адронов

.

Решение

этой

задачи

непосредственно

связано

с

детальным

экспериментальным

исследованием

процессов

формирования

частиц

в

кинематической

области

,

запрещенной

для

частиц

,

родившихся

в

столкновениях

свободных

нуклонов

,

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

.

В

связи

с

изложенным

актуально

проведение

систематического

и

комплексного

изучения

фрагментации

ядер

с

идентификацией

всех

возможных

фрагментов

и

вторичных

рожденных

частиц

,

прецизионным

измерением

и

определением

их

кинематических

характеристик

в

широком

диапазоне

первичных

энергий

и

массовых

чисел

сталкивающихся

ядер

на

статистически

большом

экспериментальном

материале

,

что

позволит

выявить

новые

закономерности

фрагментации

ядер

.

Востребованным

является

получение

прецизионных

данных

по

сечениям

образования

всех

возможных

изотопов

фрагментирующих

ядер

,

необходимых

для

разработки

и

тестирования

теоретических

моделей

и

подходов

к

описанию

явления

фрагментации

ядер

,

а

также

для

моделирования

взаимодействия

первичного

космического

излучения

с

ядрами

атмосферы

.

Кроме

этого

,

экспериментальные

данные

о

средних

33


background image

множественностях

(

инклюзивных

сечениях

)

легких

фрагментов

протонов

,

дейтронов

,

ядер

трития

и

гелия

-3,

образованных

во

взаимодействиях

релятивистских

ядер

с

водородом

,

крайне

востребованы

для

одной

из

важных

проблем

астрофизики

прохождения

потоков

частиц

через

межзвездную

среду

.

Соответствие

исследования

приоритетным

направлениям

развития

науки

и

технологий

Республики

Узбекистан

.

Диссертация

выполнена

в

соответствии

с

Государственной

научно

-

технической

программой

фундаментальных

исследований

ПФИ

-2 – «

Физика

,

астрономия

,

энергетика

и

машиностроение

».

Обзор

международных

научных

исследований

по

теме

диссертации

.

Исследования

процессов

фрагментации

релятивистских

легких

ядер

и

механизмов

образования

протонов

,

в

том

числе

кумулятивных

и

легких

фрагментов

проводятся

в

Объединенном

институте

ядерных

исследований

,

Физическом

институте

им

.

П

.

Н

.

Лебедева

и

Радиевом

институте

им

.

В

.

Г

.

Хлопина

Российской

Академии

наук

(

Россия

),

Лоренц

-

Берклиевской

лаборатории

Калифорнийского

университета

и

отделе

Физики

Вашингтонского

университета

(

США

),

Германском

Федеральном

министерстве

по

исследованиям

и

технологиям

(

Германия

),

в

отделе

Физики

Лундского

университета

(

Швеция

),

Институте

экспериментальной

физики

Словакской

Академии

наук

(

Словакия

)

и

других

научных

центрах

,

входящих

в

состав

Международных

коллабораций

ЕМ

U01

и

ЕМ

U02.

Международным

сотрудничеством

BECQUEREL,

созданным

на

базе

Нуклотрона

Лаборатории

высоких

энергий

Объединенного

института

ядер

-

ных

исследований

,

определены

кластерные

структуры

легких

ядер

(

А

=6–12)

и

установлена

их

зависимость

от

массового

числа

фрагментирующего

ядра

и

четности

или

нечетности

числа

протонов

и

нейтронов

в

них

.

Учеными

Лоренц

-

Берклиевской

лаборатории

Калифорнийского

университета

США

во

взаимодействиях

высокоэнергичных

легких

ядер

α

,

12

С

,

14

N

и

16

О

с

легкими

и

тяжелыми

ядрами

определены

сечения

образования

изотопов

,

вылетающих

под

углами

θ

<0.72

.

Международными

коллаборациями

ЕМ

U01

и

ЕМ

U02

проверена

гипотеза

предельной

фрагментации

и

оценено

критическое

значение

плотности

энергии

для

реализации

фазового

перехода

«

жидкость

-

газ

»

в

ядерной

материи

.

Проведенный

обзор

международных

научных

исследований

показал

,

что

получено

очень

мало

экспериментальной

информации

по

приоритетным

мировым

направлениям

в

области

релятивистской

ядерной

физики

:

установ

-

ление

общих

закономерностей

процесса

фрагментации

ядер

;

установление

механизмов

образования

протонов

в

ядерных

соударениях

.

В

частности

,

не

определены

сечения

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

,

а

также

вклады

промежуточных

нестабильных

ядер

в

сечение

образования

α

-

частиц

.

Кроме

того

,

не

исследовано

влияние

исходной

(

кластерной

)

структуры

фрагментирующего

ядра

на

выход

и

состав

изотопов

и

не

определены

вклады

основных

механизмов

образования

протонов

,

в

том

числе

природа

происхождения

(

генезис

)

кумулятивных

протонов

.

34


background image

Степень

изученности

проблемы

.

К

настоящему

времени

ведущими

учеными

мира

выполнен

большой

объем

экспериментальных

и

теоретических

исследований

процессов

множественной

генерации

частиц

и

фрагментации

релятивистских

ядер

во

взаимодействиях

с

адронами

и

ядрами

.

По

исследуемой

в

диссертационной

работе

проблеме

выполнены

следующие

экспериментальные

исследования

.

В

работах

Азимова

С

.

А

.,

Юлдашева

Б

.

С

.,

Лутпуллаева

С

.

Л

.,

а

также

шведских

ученых

(Andersson B., Otterlund I., Stenlund E.)

были

изучены

образования

протонов

в

адрон

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

.

Однако

полученные

результаты

не

дали

им

возможности

детально

исследовать

и

установить

механизмы

образования

протонов

.

Российскими

учеными

(

Зарубин

П

.

И

.,

Русакова

В

.,

Пересадько

Н

.

Г

.,

Артеменков

Д

.

А

.

и

др

.)

интенсивно

ведутся

исследования

кластерной

структуры

легких

ядер

в

их

периферических

соударениях

с

ядрами

фотоэмульсии

.

Но

им

не

удалось

определить

сечения

образования

всех

возможных

изотопов

,

образующихся

при

фрагментации

ядер

и

установить

механизмы

фрагментации

ядер

.

Американские

ученые

(Heckman H.H., Greiner D.E., Lindstrom P.J.

и

др

.)

проводили

исследования

образования

различных

изотопов

легких

ядер

α

,

12

С

,

14

N

и

16

О

во

взаимодействиях

с

ядрами

9

Ве

,

12

С

,

27

Al,

64

Cu,

108

Ag

и

207

Pb

при

высоких

энергиях

электронным

методом

под

малыми

углами

вылета

фрагментов

.

Ограниченность

охвата

угла

вылета

фрагментов

не

позволила

им

определить

полные

сечения

выхода

этих

изотопов

и

более

надежно

установить

механизмы

их

образования

.

Образование

кумулятивных

протонов

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

исследовалось

российскими

учеными

Лексиным

Г

.

А

.,

Баюковым

Ю

.

А

.,

Любимовым

В

.

Б

.,

Армутлийским

Д

.,

Балдиным

А

.

М

.

и

другими

.

Однако

несистематизированность

эксперимен

-

тальных

данных

и

их

скудность

не

позволили

им

установить

механизмы

образования

кумулятивных

протонов

в

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

.

Осталась

не

решенной

проблема

происхождения

кумулятивных

протонов

в

адрон

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

.

Наиболее

близкой

к

исследуемой

проблеме

является

диссертационная

работа

Олимова

К

.,

в

которой

получены

общие

характеристики

процесса

фрагментации

ядер

кислорода

во

взаимодействиях

с

протонами

при

3.25

А

ГэВ

/

с

;

изучены

множественности

одно

-

и

многозарядных

фрагментов

без

их

разделения

по

массам

;

определены

сечения

топологических

каналов

развала

ядер

кислорода

;

получено

указание

на

то

,

что

экспериментально

наблюдае

-

мые

узкие

угловые

корреляции

между

парой

α

-

частиц

могут

быть

обусловлены

рождениями

и

распадами

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

,

однако

их

количественные

вклады

в

сечение

образования

α

-

частиц

не

были

опре

-

делены

;

определен

изотопный

состав

фрагментов

с

зарядом

от

1

до

7,

но

не

измерены

их

сечения

образования

.

Осталось

не

изученным

образование

протонов

,

в

том

числе

кумулятивных

,

и

других

легких

фрагментов

в

16

Ор

-

35


background image

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

.

Не

исследован

также

развал

ядер

кислорода

при

их

периферических

соударениях

с

протонами

.

Связь

диссертационного

исследования

с

планами

научно

-

исследовательских

работ

отражена

в

следующих

проектах

,

выполненных

в

рамках

Государственной

научно

-

технической

программы

фундаментальных

исследований

:

2

Ф

-1.2.1.“

Исследование

механизмов

фрагментации

релятивистских

ядер

кислорода

во

взаимодействиях

с

нуклонами

” (2000–2002);

Ф

-2.1.26 “

Исследование

процессов

множественной

генерации

частиц

,

фрагментации

и

состояний

ядерной

материи

в

столкновениях

адронов

и

ядер

высоких

энергий

с

ядрами

” (2003–2007);

Ф

2-

Ф

029 “

Исследование

структуры

ядерной

материи

и

коллективных

эффектов

во

взаимодействиях

адронов

и

ядер

с

ядрами

при

высоких

энергиях

” (2007–2011).

Целью

исследования

является

получение

достаточно

полной

экспери

-

ментальной

информации

о

процессах

фрагментации

ядер

кислорода

во

взаимодействиях

с

протонами

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

установление

основных

механизмов

образования

протонов

,

в

том

числе

кумулятивных

,

в

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

и

р

(

16

О

,

20

Ne)-

соударениях

в

интервале

первичных

энергий

3

300

ГэВ

.

Для

достижения

цели

сформулированы

следующие

задачи

исследования

:

усовершенствование

процедуры

идентификации

протонов

и

положительных

пионов

для

получения

прецизионных

данных

по

их

множественностям

и

кинематическим

(

угловым

и

импульсным

)

характе

-

ристикам

;

учет

потери

различных

типов

частиц

с

короткими

пробегами

(L<4

см

)

в

рабочей

жидкости

2-

метровой

пропановой

пузырьковой

камеры

;

выделение

отдельных

классов

неупругих

взаимодействий

в

ансамблях

р

(

С

3

Н

8

)-

соударений

при

4.2

и

9.9

ГэВ

/

с

,

π

(

С

3

Н

8

)-

взаимодействий

при

40

ГэВ

/

с

,

р

(NeH

2

)-

столкновений

при

300

ГэВ

/

с

,

α

(

С

3

Н

8

)-

и

С

(

С

3

Н

8

)-

взаимодействий

при

4.2

А

ГэВ

/

с

;

анализ

множественности

и

импульсных

спектров

протонов

-

фрагментов

в

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

и

р

(

16

О

,

20

Ne)-

соударениях

и

определение

вкладов

основных

механизмов

образования

протонов

;

исследование

и

установление

закономерностей

образования

легких

ядер

с

массовыми

числами

А

=2

и

4

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

;

изучение

образования

α

-

частиц

,

разработка

феноменологических

моделей

определения

вкладов

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

и

возбужденных

ядер

углерода

-12

в

инклюзивное

сечение

образования

ядер

гелия

-4

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

;

экспериментальное

определение

сечений

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

с

зарядами

1

8

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

;

детальное

исследование

образования

кумулятивных

протонов

во

взаимодействиях

π

-

мезонов

,

протонов

,

ядер

4

Не

и

12

С

с

ядрами

углерода

и

протонов

с

ядрами

неона

и

кислорода

при

высоких

энергиях

для

36


background image

обнаружения

сильнокоррелированных

малонуклонных

ассоциаций

и

мультибарионных

состояний

в

ядрах

.

Объектом

исследования

являются

ядерные

процессы

,

вызванные

адронами

и

ядрами

при

высоких

энергиях

.

Предметом

исследования

являются

процессы

фрагментации

ядер

,

образование

протонов

,

в

том

числе

кумулятивных

.

Методы

исследования

.

Инклюзивный

подход

к

образованию

частиц

и

фрагментов

в

ядерных

взаимодействиях

при

высоких

энергиях

с

применением

методов

математической

статистики

;

экспериментальная

методика

обработки

фильмовой

информации

,

полученной

с

пузырьковых

камер

,

облученных

пучками

релятивистских

адронов

и

ядер

в

сильном

магнитном

поле

.

Научная

новизна

диссертационного

исследования

заключается

в

следующих

результатах

,

полученных

впервые

:

прецизионно

определены

сечения

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

с

Z = 1

8

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

показано

,

что

сечения

образования

зеркальных

ядер

совпадают

в

пределах

статистических

погрешностей

;

оценены

полуэмпирическим

методом

вклады

основных

механизмов

образования

протонов

в

π

С

-,

р

20

Ne-

16

Ор

-

соударениях

при

40

ГэВ

/

с

, 300

ГэВ

/

с

и

3.25

А

ГэВ

/

с

,

соответственно

.

Установлена

независимость

значений

этих

вкладов

от

энергии

и

массового

числа

фрагментирующего

легкого

ядра

и

их

чувствительность

к

типу

налетающей

частицы

(

пион

или

протон

);

установлено

,

что

механизмы

образования

быстрых

протонов

(

р

> 0.25

ГэВ

/

с

)

в

16

Ор

-,

р

12

С

-,

π

12

С

-, p

20

Ne-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

, 9,9

ГэВ

/

с

, 40

ГэВ

/

с

и

300

ГэВ

/

с

,

соответственно

,

не

зависят

от

первичной

энергии

,

сорта

налетающей

частицы

и

типа

легкого

фрагментирующего

ядра

,

а

также

от

степени

возбуждения

фрагментирующих

ядер

(

ядерный

скейлинг

);

установлены

основные

механизмы

образования

дейтронов

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

связанные

с

слиянием

каскадных

нуклонов

,

ферми

-

развалом

возбужденного

ядра

-

остатка

,

распадами

сравнительно

быстрых

легких

фрагментов

и

прямым

квазиупругим

выбиванием

дейтронов

из

ядра

кислорода

протоном

;

определены

сечения

образования

промежуточных

состояний

ядер

(

8

Ве

,

9

В

,

12

С

*)

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

найдены

их

вклады

совместно

с

нестабильными

ядрами

5

Не

,

5

Li

в

инклюзивное

сечение

образования

α

-

частиц

.

Определен

вклад

распада

возбужденных

ядер

12

С

*

в

канал

образования

3-

х

α

-

частиц

,

который

составляет

(38 ± 3.0)%

сечения

этого

канала

;

доказано

,

что

образование

кумулятивных

протонов

в

16

Ор

-,

р

12

С

-,

π

12

С

-,

p

20

Ne-,

α

12

C-

и

12

C

12

C-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

, 4.2

ГэВ

/

с

, 9.9

ГэВ

/

с

, 40

ГэВ

/

с

, 300

ГэВ

/

с

и

4.2

А

ГэВ

/

с

,

соответственно

,

происходит

в

результате

столкновения

налетающего

адрона

с

«

флуктонами

»,

образованными

посредством

флуктуации

плотности

нуклонов

ядра

в

его

основном

состоянии

.

37


background image

Практические

результаты

исследования

заключаются

в

следующем

:

накоплен

уникальный

банк

прецизионных

экспериментальных

данных

по

сечениям

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

ядра

кислорода

,

вкладам

распадов

различных

нестабильных

ядер

в

формирование

α

-

частиц

,

во

взаимодействиях

ядер

кислорода

с

протонами

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

а

также

вкладам

основных

механизмов

образования

протонов

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

.

Эти

экспериментальные

данные

могут

быть

использованы

для

разработки

теоретических

моделей

и

подходов

к

описанию

явления

фрагментации

ядер

,

а

также

для

моделирования

взаимодействия

первичного

космического

излучения

с

ядрами

атмосферы

.

Полученные

экспериментальные

данные

по

различным

характеристикам

легких

фрагментов

протонов

,

дейтронов

,

ядер

трития

и

гелия

-3,

образованных

во

взаимодействиях

релятивистских

ядер

кислорода

с

водородом

,

представляют

также

практический

интерес

для

решения

одной

из

важных

проблем

астрофизики

прохождения

потоков

частиц

через

межзвездную

среду

.

Достоверность

полученных

результатов

обосновывается

,

прежде

всего

,

большой

(>93 000

событий

)

статистикой

экспериментального

мате

-

риала

,

более

точным

определением

заряда

и

идентификацией

частиц

и

фрагментов

по

массе

,

а

также

измерением

их

импульсов

и

углов

с

высокой

точностью

;

применением

общепринятых

статистических

методов

обработки

и

анализа

экспериментальных

данных

,

а

также

использованием

как

инклюзивного

,

так

и

эксклюзивного

подходов

к

интерпретации

результатов

;

соответствием

полученных

экспериментальных

данных

с

результатами

других

экспериментов

и

основными

выводами

теоретических

работ

по

проблеме

фрагментации

ядер

.

Теоретическая

и

практическая

значимость

результатов

исследования

.

Экспериментальные

данные

диссертационной

работы

необходимы

для

создания

мирового

банка

ядерных

данных

,

проверки

теоретических

моделей

и

подходов

к

проблеме

фрагментации

ядер

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

,

а

также

могут

быть

использованы

при

планировании

и

проведении

новых

экспериментов

на

ускорителях

ионов

.

Данные

о

сечениях

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

ядра

кислорода

могут

найти

свое

применение

в

астро

-

и

космофизических

исследованиях

.

Внедрение

результатов

исследований

.

Экспериментальные

данные

по

сечениям

образования

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

и

методы

определения

их

вкладов

в

инклюзивное

сечение

образования

α

-

частиц

использованы

при

моделировании

и

планировании

эксперимента

по

исследованию

кластерной

структуры

легких

ядер

в

периферических

взаимодействиях

ядер

с

ядерной

фотоэмульсией

на

нуклотроне

Объединенного

института

ядерных

исследований

в

рамках

Международного

сотрудничества

по

программе

BECQUEREL (2009–2011,

02-1-1087) (

письма

Объединенного

института

ядерных

исследований

100-25/19

от

6

февраля

2015

г

.

и

Академии

наук

Республики

Узбекистан

2/1255-289

от

9

марта

2015

г

.).

38


background image

Апробация

работы

.

Результаты

исследований

апробированы

на

10

научных

конференциях

,

в

частности

на

6

Международных

конференциях

: V

Международная

конференция

«

Современные

проблемы

ядерной

физики

»

(

Самарканд

, 2003), III

Евразийская

конференция

«

Ядерная

наука

и

ее

приложения

» (

Ташкент

, 2004),

Международная

конференция

,

посвященная

«

Ядерной

науке

и

ее

приложениям

» (

Самарканд

, 2012),

Х

II

Международная

конференция

«

Физика

высоких

энергий

,

ядерная

физика

и

ускорители

»

(

Харьков

, 2014), 64-

я

Международная

конференция

«

Фундаментальные

проблемы

ядерной

физики

,

атомной

энергетики

и

ядерных

технологий

»

(

Минск

, 2014), XXII

Международный

Балдинский

семинар

по

проблемам

физики

высоких

энергий

(

Дубна

, 2014);

а

также

на

4

Республиканских

конференциях

: «

Фундаментальные

и

прикладные

проблемы

физики

»

(

Ташкент

, 2004, 2006, 2013), «

Физика

в

Узбекистане

» (

Ташкент

, 2005).

Основные

результаты

диссертационной

работы

доложены

и

обсуждены

на

научных

семинарах

Физико

-

технического

института

Научно

-

производст

-

венного

объединения

«

Физика

-

Солнце

»

Академии

наук

Республики

Узбекистан

(2008, 2009),

на

научных

семинарах

Института

ядерной

физики

Академии

наук

Республики

Узбекистан

(2012, 2014),

на

объединенном

семинаре

Физико

-

технического

института

Научно

-

производственного

объединения

«

Физика

-

Солнце

»

и

Института

ядерной

физики

Академии

наук

Республики

Узбекистан

(2012, 2015),

на

научном

семинаре

Научно

-

исследовательского

института

прикладной

физики

при

Национальном

университете

Узбекистана

(2014).

Опубликованность

результатов

.

По

теме

диссертации

опубликованы

34

научные

работы

,

из

них

18

научных

статей

в

журналах

,

в

том

числе

6

в

международных

и

12

в

республиканских

научных

журналах

, 13

публикаций

в

виде

научных

трудов

и

тезисов

, 3

препринта

.

Структура

и

объем

диссертации

.

Диссертация

состоит

из

введения

,

пяти

глав

,

заключения

,

списка

литературы

из

155

наименований

, 2

прило

-

жений

и

содержит

182

страницы

основного

текста

, 34

рисунка

, 16

таблиц

.

ОСНОВНОЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ДИССЕРТАЦИИ

Во

введении

дается

краткий

анализ

основных

результатов

,

полученных

за

последние

годы

по

адрон

-

и

ядро

-

ядерным

соударениям

при

высоких

энергиях

по

множественной

генерации

частиц

и

фрагментации

ядер

,

а

также

показана

актуальность

и

сформулированы

цель

и

задачи

диссертационной

работы

.

В

первой

главе

диссертации

изложены

основные

характеристики

1-

метровой

водородной

пузырьковой

камеры

,

пучка

и

дано

краткое

описание

методики

обработки

фильмовой

информации

.

Там

же

приведено

краткое

описание

экспериментальных

материалов

,

полученных

с

помощью

2-

метро

-

вой

пропановой

и

30-

дюймовой

неон

-

водородной

пузырьковых

камер

.

Статистика

измеренных

событий

по

рассматриваемым

типам

и

первичным

импульсам

приведена

в

табл

. 1.

39


background image

Таблица

1

Сведения

об

экспериментальном

материале

Тип

взаимодействия

Р

о

,

А

ГэВ

/

с

Полное

число

событий

16

О

р

3.25

13500

π

12

С

40.0

16657

р

12

С

4.2

6901

р

12

С

9.9

18325

4

Не

12

С

4.2

12326

12

С

12

С

4.2

20530

p

20

Ne

300

5000

Общая

статистика

93239

Во

второй

главе

диссертации

приводится

детальное

исследование

образования

протонов

в

16

О

р

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

р

С

-

соударениях

при

4.2

и

9.9

ГэВ

/

с

,

р

20

Ne-

столкновениях

при

300

ГэВ

/

с

,

выполненных

совместно

с

коллективом

соавторов

в

составе

В

.

В

.

Глаголев

,

К

.

Олимов

,

А

.

А

.

Юлдашев

,

Б

.

С

.

Юлдашев

и

др

.

На

основании

анализа

нормированного

инвариантного

инклюзивного

дифференциального

сечения

образования

протонов

по

импульсу

показано

,

что

оно

удовлетворительно

описывается

суммой

трех

гауссовских

функций

:

f(p)=

Е

d

3

σ

/dp

3

= a

1

exp(-b

1

p

2

)+a

2

exp(-b

2

p

2

)+a

3

exp(-b

3

p

2

),

(1)

где

a

i

и

b

i

фитируемые

параметры

(

определяемые

методом

наименьших

квадратов

).

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

0.01

0.1

1

10

100

3

2

1

f(

p)

,

ГэВ

-2

с

3

ст

ер

-1

P,

ГэВ

/c

Рис

.1.

Нормированное

инвариантное

инклюзивное

дифференциальное

сечение

образования

протонов

в

16

О

р

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

как

функция

импульса

40


background image

На

рис

.1

в

качестве

примера

показано

нормированное

инвариантное

инклюзивное

дифференциальное

сечение

образования

для

всех

протонов

,

образованных

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

в

системе

покоя

ядра

кислорода

и

вклады

каждого

члена

выражения

(1) (

в

виде

пунктирных

кривых

– 1, 2, 3).

Сплошная

линия

соответствует

суммарному

вкладу

трех

членов

,

соответствующих

образованию

протонов

через

«

испарительный

»

механизм

(

кривая

1),

механизмы

Ферми

-

развала

(

кривая

2)

и

прямого

выбивания

протоном

-

мишенью

или

вторичными

частицами

(

кривая

3).

Доли

этих

механизмов

оказались

равными

(27.4

±

0.5)%, (32.0

±

0.6)%

и

(40.6

±

0.7)%

соответственно

.

В

табл

. 2

приведены

значения

параметров

аппроксимации

нормирован

-

ных

инвариантных

инклюзивных

дифференциальных

сечений

образования

протонов

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

в

системе

покоя

ядра

кислорода

и

в

р

20

Ne-

столкновениях

при

300

ГэВ

/

с

в

лабораторной

системе

.

Таблица

2

Результаты

аппроксимации

нормированного

инвариантного

инклюзивного

дифференциального

сечения

образования

протонов

по

импульсу

выражением

(1)

Тип

соударения

16

О

р

p

20

Ne

Пара

-

метры

все

протоны

испущенные

вперед

испущенные

назад

все

протоны

испущенные

вперед

а

1

94.4

±

3.5

45.3

±

2.2 49.5

±

2.9 50.1

±

2.4 20.5

±

1.6

b

1

126.1

±

3.8

111.9

±

4.1 149.7

±

8.4 56.7

±

2.6 49.2

±

4.3

а

2

4.55

±

0.30

1.80

±

0.13 3.22

±

0.46 4.21

±

0.42

1.93

±

0.43

b

2

14.57

±

0.91 9.83

±

0.99 24.3

±

3.9 10.39

±

0.92 10.19

±

2.41

а

3

0.84

±

0.07

0.56

±

0.09 0.54

±

0.24 0.65

±

0.11 0.77

±

0.15

b

3

3.71

±

0.12

3.28

±

0.19 8.78

±

1.23 3.12

±

0.18 3.30

±

0.19

χ

2

/

ч

.

с

.

св

.

1.35

1.12 0.72 1.41 1.01

Из

табл

. 2

видно

,

что

:

значение

параметра

наклона

b

1

для

16

О

р

-

взаимодействий

существенно

больше

,

чем

для

p

20

Ne-

соударений

.

Учитывая

,

что

b

1

по

физическому

смыслу

является

величиной

обратно

пропорциональной

дисперсии

(

ширине

)

импульсного

распределения

,

это

обстоятельство

указывает

на

более

узкое

импульсное

распределение

,

соответствующее

первому

члену

в

(1)

для

16

О

р

-

взаимодействий

.

Такое

отличие

связано

с

различными

условиями

регис

-

трации

медленных

протонов

в

водородной

и

неон

-

водородной

пузырьковых

камерах

;

41


background image

значение

параметра

наклона

b

1

для

протонов

,

летящих

в

заднюю

полусферу

в

1.3

раза

больше

,

чем

для

протонов

,

летящих

в

переднюю

полусферу

.

На

правдоподобность

найденного

значения

параметра

b

1

указывает

тот

факт

,

что

величина

первого

члена

выражения

(1)

при

изменении

импульса

протона

от

р

25

МэВ

/

с

до

р

250

МэВ

/c (

область

испарительных

протонов

)

уменьшается

почти

на

четыре

порядка

;

значения

параметров

наклона

b

2

для

протонов

,

летящих

в

переднюю

полусферу

,

в

пределах

статистических

погрешностей

оказались

одинаковыми

для

16

О

р

-

и

p

20

Ne-

соударений

;

в

пределах

статистических

погрешностей

оказались

одинаковыми

и

значения

параметров

наклона

b

3

для

протонов

,

летящих

в

переднюю

полусферу

для

обоих

типов

взаимодействий

.

Следует

отметить

,

что

аппроксимируя

формулой

(1)

нормированное

инвариантное

инклюзивное

дифференциальное

сечение

образования

протонов

,

летящих

в

переднюю

полусферу

в

р

12

С

-

взаимодействиях

при

4.2

ГэВ

/

с

,

для

второго

параметра

наклона

получено

значение

b

2

= 10.06

±

0.99

(

ГэВ

/

с

)

2

,

что

в

пределах

статистических

погрешностей

совпадает

с

таковыми

для

16

О

р

-

и

p

20

Ne-

соударений

(

см

.

табл

. 2).

К

сожалению

,

из

-

за

невозможности

в

2-

метровой

пропановой

пузырьковой

камере

идентифицировать

протоны

с

импульсами

Р

>750

МэВ

/

с

,

мы

не

можем

сравнить

значение

третьего

параметра

наклона

в

p

20

Ne-

соударениях

с

данными

для

16

О

р

-

соударений

.

Таким

образом

,

можно

заключить

,

что

механизм

образования

быстрых

протонов

,

особенно

летящих

вперед

,

имеет

универсальный

характер

,

выражающийся

в

независимости

его

от

первичной

энергии

и

типа

легкого

фрагментирующего

ядра

.

Эти

результаты

не

противоречат

экспериментальным

данным

,

полученным

электронной

методикой

,

в

которой

исследовались

инвариантные

структурные

функции

f(

Т

)

быстрых

протонов

(

Т

> 70

МэВ

),

вылетающих

под

различными

углами

во

взаимодействиях

протонов

с

разными

ядрами

(

с

массовым

числом

от

А

=6

до

А

=124)

при

7.5

ГэВ

/

с

.

Оказалось

,

что

при

фиксированном

угле

вылета

протонов

f(T)

удовлетворительно

описывается

одной

экспонентой

,

и

значение

параметра

наклона

в

пределах

статистических

погрешностей

не

зависит

от

массового

числа

фрагментирующего

ядра

.

Нами

(

совместно

с

К

.

Олимовым

,

В

.

И

.

Петровым

,

В

.

В

.

Луговым

)

впервые

проведена

апробация

простой

феноменологической

модели

для

описания

распределений

протонов

по

множественности

в

π

C-

взаимодействиях

при

40

ГэВ

/

с

и

р

20

Ne-

соударениях

при

300

ГэВ

/

с

.

В

рамках

этой

модели

основными

механизмами

образования

протонов

являются

выбивание

протонов

налетающей

частицей

в

процессе

многократного

перерассеяния

ее

на

нуклонах

ядра

;

распад

возбужденного

ядра

-

остатка

(

Ферми

-

развал

),

образованного

после

прохождения

внутриядерных

соударений

первичной

частицы

; «

испарение

»

исходного

ядра

при

периферических

соударениях

или

же

девозбуждения

многонуклонных

42


background image

фрагментов

,

образованных

в

результате

распада

возбужденного

ядра

-

остатка

.

На

рис

.2

в

качестве

примера

показаны

экспериментальные

распреде

-

ления

событий

по

множественности

(

распределение

вероятности

)

протонов

для

р

20

Ne-

соударений

при

300

ГэВ

/

с

и

результаты

расчетов

по

вышеупомянутой

простой

феноменологической

модели

.

Модель

хорошо

воспроизводит

экспериментальное

распределение

протонов

по

множествен

-

ности

для

p

20

Ne-

соударений

(

χ

2

= 3.8

при

семи

степенях

свободы

,

что

соответствует

более

80%-

ному

уровню

значимости

).

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1E-3

0.01

0.1

P

20

Ne

P(

n

p

)

Число

протонов

(

)

при

300

ГэВ

/

с

,

сплошная

линия

результаты

расчета

по

феноменологической

модели

Рис

.2.

Распределение

вероятностей

появления

событий

с

данным

числом

протонов

в

р

20

Ne-

соударениях

В

табл

. 3

приведены

окончательные

результаты

(

с

учетом

потери

медленных

и

быстрых

протонов

)

по

оценкам

долей

указанных

доминирующих

процессов

образования

протонов

в

π

C-

взаимодействиях

при

40

ГэВ

/

с

и

р

20

Ne-

соударениях

при

300

ГэВ

/

с

вместе

с

данными

,

полученными

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

.

Таблица

3

Вклады

механизмов

образования

протонов

в

π

12

С

-,

16

О

р

-

и

р

20

Ne-

соударениях

при

высоких

энергиях

Тип

взаимодействия

Тип

вклада

π

12

С

р

16

О

р

20

Ne

Испарительный

0.22 ± 0.01

0.27 ± 0.01

0.28 ± 0.01

Ферми

-

развал

0.43 ± 0.02

0.32 ± 0.01

0.31 ± 0.01

Выбивание

0.35 ± 0.02

0.41 ± 0.02

0.41 ± 0.02

43


background image

Из

табл

. 3

видно

,

что

в

случае

16

О

р

-

и

р

20

Ne-

соударений

наблюдается

устойчивость

практическая

независимость

относительных

вкладов

различных

механизмов

образования

протонов

от

энергии

и

массового

числа

фрагментирующего

ядра

.

Наблюдаемое

некоторое

различие

этих

величин

в

π

12

C-

соударениях

,

по

-

видимому

,

связано

с

меньшим

сечением

π

N-

взаимо

-

действий

по

сравнению

с

р

N-

взаимодействиями

,

приводящим

к

относительно

меньшему

вкладу

механизма

выбивания

протонов

.

Таким

образом

,

можно

заключить

,

что

доли

различных

процессов

образования

протонов

не

зависят

от

энергии

и

массового

числа

легкого

фрагментирующего

ядра

,

но

чувствительны

к

типу

налетающей

частицы

(

пион

или

протон

).

В

третьей

главе

диссертации

представлены

экспериментальные

резуль

-

таты

(

полученные

коллективом

авторов

в

составе

В

.

В

.

Глаголев

,

К

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

А

.

А

.

Юлдашев

,

Б

.

С

.

Юлдашев

и

др

.)

по

исследованию

процессов

образования

дейтронов

,

ядер

трития

и

гелия

-3

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

данные

по

корреляциям

образования

этих

ядер

с

выходами

других

типов

вторичных

ядер

-

фрагментов

и

заряженных

частиц

.

В

табл

. 4

приведены

средние

множественности

и

инклюзивные

сечения

образования

легких

фрагментов

с

А

3.

Видно

,

что

инклюзивное

сечение

образования

дейтронов

составляет

около

20%

сечения

рождения

протонов

и

в

2.4

раза

превышает

сечения

образования

зеркальных

ядер

3

Н

и

3

Не

.

Средняя

множественность

2

Н

и

3

Н

,

рассчитанная

по

КФИМ

,

оказалась

в

1.4

раза

меньше

экспериментальной

.

Таким

образом

,

видно

,

что

механизмов

образования

ядер

2

Н

и

3

Н

,

заложенных

в

аксиоматику

КФИМ

,

явно

недостаточно

для

описания

совокупности

экспериментальных

данных

по

этим

ядрам

.

В

экспериментальном

распределении

дейтронов

по

полному

импульсу

в

системе

покоя

ядра

кислорода

(

рис

.3)

в

области

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

обнаружена

нерегулярность

,

отсутствующая

в

расчетах

по

КФИМ

.

Из

сравнения

этих

двух

спектров

можно

заключить

,

что

КФИМ

переоценивает

рождение

дейтронов

в

области

0.10<

р

<0.35

ГэВ

/

с

,

а

в

области

р

> 0.4

ГэВ

/

с

недооценивает

.

Такое

расхождение

связано

с

неучетом

в

модели

вклада

механизма

слияния

быстрых

каскадных

нуклонов

.

Таблица

4

Средние

множественности

<n

f

>

и

инклюзивные

сечения

σ

in

(

мбн

)

выхода

легких

фрагментов

1

Н

,

2

Н

,

3

Н

и

3

Не

в

эксперименте

и

КФИМ

Тип

фрагмента

1

Н

2

Н

3

Н

3

Не

<n

f

> (

экспер

.)

1.78

±

0.02 0.331

±

0.007 0.141

±

0.005 0.142

±

0.005

<n

f

> (

КФИМ

)

1.75

±

0.01 0.249

±

0.003 0.108

±

0.001 0.152

±

0.002

σ

in

(

экспер

) 594.2

±

5.5

110.3

±

2.3

47.1

±

1.6

47.4

±

1.6

σ

in

(

КФИМ

) 584.5

±

2.2

83.2

±

1.2

36.1

±

0.7

50.8

±

0.8

44


background image

Для

выяснения

причины

возникновения

нерегулярности

в

импульсном

спектре

дейтронов

в

области

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

были

изучены

импульсные

распределения

дейтронов

,

летящих

в

переднюю

и

заднюю

полусферы

в

системе

покоя

ядра

кислорода

по

отдельности

(

рис

.4).

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

1/

N*

Δ

N/

Δ

P

P,

ГэВ

/

с

экспериментальные

данные

,

предсказания

КФИМ

Рис

. 3.

Нормированное

на

общее

число

распределение

дейтронов

по

полному

импульсу

в

системе

покоя

ядра

кислорода

Видно

,

что

импульсный

спектр

дейтронов

,

летящих

назад

,

не

имеет

каких

-

либо

особенностей

,

демонстрируя

монотонный

характер

.

Импульсный

же

спектр

дейтронов

,

вылетающих

в

переднюю

полусферу

,

довольно

жест

-

кий

,

а

отмеченная

выше

нерегулярность

в

импульсном

спектре

всех

дейтро

-

нов

в

интервале

р

= 0.40

0.55

ГэВ

/

с

выражена

очень

ярко

.

Это

может

быть

следствием

наложения

минимум

двух

механизмов

,

имеющих

разные

средние

значения

импульсов

.

Возможно

также

,

что

такой

эффект

связан

с

существенным

различием

механизмов

образования

дейтронов

,

летящих

в

переднюю

и

заднюю

полусферы

.

При

этом

надо

помнить

,

что

при

образовании

дейтронов

,

летящих

назад

,

основной

вклад

дают

так

называемый

испарительный

механизм

и

механизм

Ферми

-

развала

.

В

процессах

же

рождения

дейтронов

,

летящих

вперед

,

помимо

вышеуказанных

механизмов

,

дают

вклады

механизм

слияния

каскадных

нуклонов

,

распады

относительно

быстрых

возбужденных

легких

фрагментов

,

а

также

прямое

выбивание

дейтронов

из

ядра

кислорода

,

которые

и

могут

являться

причинами

жесткости

и

возникновения

нерегулярности

в

их

импульсном

спектре

.

45


background image

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

1/

N*

Δ

N/

Δ

P

P,

ГэВ

/

с

для

дейтронов

,

летящих

в

переднюю

полусферу

;

для

дейтронов

,

летящих

в

заднюю

полусферу

Рис

.4.

Нормированное

на

общее

число

распределение

дейтронов

по

полному

импульсу

в

системе

покоя

ядра

кислорода

Изучение

корреляций

выхода

дейтронов

и

образования

других

фрагментов

(

табл

. 5)

показало

,

что

в

событиях

с

образованием

дейтрона

средняя

множественность

фрагментов

с

Z

4

больше

,

а

с

Z

5

меньше

,

чем

в

событиях

без

образования

дейтрона

.

Таблица

5

Средние

множественности

фрагментов

с

разными

зарядами

в

событиях

с

дейтроном

и

без

него

Заряд

фрагмента

n

d

1

2 3 4 5 6 7

0

1.37

±

0.03 0.56

±

0.01 0.063

±

0.003 0.035

±

0.002 0.076

±

0.003 0.216

±

0.005 0.247

±

0.006

1

2.47

±

0.04 1.06

±

0.02 0.12

±

0.01 0.054

±

0.005 0.067

±

0.006 0.126

±

0.008 0.022

±

0.003

На

основании

изучения

этих

корреляций

для

дейтронов

,

летящих

в

переднюю

и

заднюю

полусферы

,

показано

,

что

механизм

образования

дейтронов

не

связан

с

наличием

или

отсутствием

в

событии

других

фрагментов

или

заряженных

частиц

,

т

.

е

.

наблюдаемые

корреляции

не

чувствительны

к

механизму

формирования

дейтронов

.

В

четвертой

главе

диссертации

приведены

результаты

изучения

процессов

образования

ядер

4

Не

при

фрагментации

релятивистских

ядер

кислорода

во

взаимодействиях

с

протонами

при

3.25

А

ГэВ

/

с

(

полученные

коллективом

авторов

в

составе

В

.

В

.

Глаголев

,

К

.

Олимов

,

С

.

Л

.

Лутпуллаев

,

А

.

А

.

Юлдашев

,

Б

.

С

.

Юлдашев

,

В

.

В

.

Луговой

и

др

.).

Особое

внимание

в

ней

уделено

определению

вкладов

нестабильных

ядер

9

В

,

8

Ве

и

возбужденных

ядер

углерода

в

сечение

образования

α

-

частиц

.

Также

исследована

зависимость

инклюзивных

сечений

и

различных

кинематических

харак

-

теристик

α

-

частиц

от

топологии

развала

ядер

кислорода

.

Экспериментальные

46


background image

данные

сравнены

с

результатами

расчета

по

КФИМ

,

с

предсказаниями

статистической

модели

Гольдхабера

и

с

расчетами

по

модели

коалесценции

.

Для

выяснения

вкладов

различных

механизмов

образования

α

-

частиц

мы

выполнили

сравнение

экспериментального

нормированного

инвариант

-

ного

инклюзивного

дифференциального

сечения

с

расчетами

по

КФИМ

и

по

модели

коалесценции

.

Расчет

по

КФИМ

в

области

Т

<15

МэВ

в

пределах

статистических

погрешностей

удовлетворительно

описывает

экспериментальный

спектр

.

Поскольку

КФИМ

существенно

недооценивает

вклад

испарительного

механизма

образования

легких

фрагментов

,

наблюдаемое

B

нашем

случае

согласие

приводит

к

выводу

,

что

для

α

-

частиц

вклад

испарительного

механизма

их

образования

или

прене

-

брежимо

мал

,

или

отсутствует

.

В

области

Т

> 15

МэВ

с

ростом

кинетической

энергии

α

-

частиц

расхождение

с

расчетами

по

КФИМ

и

экспериментом

усиливается

.

Теоретический

спектр

по

КФИМ

обрывается

при

Т

100

МэВ

,

в

то

время

как

экспериментальное

распределение

простирается

до

области

Т

200

МэВ

.

Такое

резкое

разногласие

между

экспериментом

и

расчетом

по

КФИМ

связано

с

неучетом

в

ней

α

-

кластерной

структуры

легких

ядер

,

а

также

вклада

механизма

слияния

.

Для

области

Т

100

МэВ

мы

выполнили

расчет

спектра

α

-

частиц

по

модели

коалесценции

на

основе

протонных

спектров

и

установили

,

что

вклад

механизма

слияния

в

инклюзивное

сечение

образования

α

-

частиц

составляет

1.4±0.3 %.

3

3

/

)

(

dp

Ed

T

f

σ

=

Сравнение

расчетов

по

КФИМ

с

экспериментальным

распределением

поперечных

импульсов

α

-

частиц

показало

,

что

хотя

средние

значения

поперечных

импульсов

совпадают

,

предсказания

КФИМ

и

эксперимента

по

форме

распределения

существенно

расходятся

.

Угловое

распределение

фрагментов

с

Т

< 10

МэВ

на

нуклон

согласно

статистической

теории

фрагментации

должно

быть

изотропным

.

При

изучении

испускания

легких

фрагментов

(

р

,

d

,

t

и

3

Не

)

с

энергией

Т

< 10

МэВ

на

нуклон

было

выявлено

отклонение

от

отмеченного

выше

положения

статистической

теории

.

Этот

экспериментальный

факт

мы

интерпретировали

как

отражение

наличия

углового

момента

у

фрагментирующего

ядра

.

Проведенный

нами

анализ

кинематических

характеристик

α

-

частиц

,

образованных

в

16

О

р

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

привел

к

выводу

,

что

основная

часть

α

-

частиц

образуется

за

счет

фермиевского

развала

(

статистического

механизма

),

в

то

время

как

вклад

от

испарительного

механизма

не

заметен

.

Роль

эффекта

коалесценции

хорошо

проявляется

в

области

больших

кинетических

энергий

и

поперечных

импульсов

.

В

каналах

образования

трех

и

четырех

α

-

частиц

в

16

О

р

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

был

проведен

анализ

промежуточных

состояний

многонук

-

лонных

систем

,

распадающихся

на

α

-

частицы

,

частности

8

Ве

α

+

α

и

9

В

α

+

α

+

р

.

Дополнительным

источником

образующихся

α

-

частиц

могут

являться

другие

(

также

нестабильные

)

ядра

,

такие

как

,

например

,

5

Не

и

5

Li.

Имеющиеся

экспериментальные

данные

позволили

оценить

сечение

47


background image

образования

нестабильного

изотопа

5

Li,

распадающегося

на

4

Не

и

протон

.

Сечение

образования

ядер

литий

-5

оказалось

равным

σ

(

5

Li) = 8.4

±

0.5

мбарн

,

что

не

сильно

отличается

от

значений

функции

возбуждения

,

полученных

нами

для

стабильных

изотопов

.

На

основе

анализа

распределений

по

инвариантной

массе

трех

α

-

частиц

(

рис

. 5)

и

при

помощи

разработанной

нами

феноменологической

модели

изотропного

фазового

пространства

(

учитывающей

закон

сохранения

энергии

-

импульса

)

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

впервые

установ

-

лено

,

что

вклад

распада

возбужденных

ядер

12

С

*

в

канал

образования

трех

α

-

частиц

составляет

около

(38±3.0)%

сечения

этого

канала

,

а

оставшаяся

часть

сечения

канала

реализуется

через

прямой

Ферми

-

развал

или

квазиупругое

выбивание

одного

α

-

кластера

из

слабо

связанного

ядра

-

остатка

,

содержащего

три

α

-

частицы

.

0

20

40

60

80

100

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

Чи

сл

о

со

быт

ий

Δ

E*,

МэВ

Сплошная

линия

фоновое

распределение

Рис

. 5.

Распределение

систем

трех

α

-

частиц

по

энергии

возбуждения

Δ

Е

*

При

анализе

каналов

образования

трех

или

четырех

α

-

частиц

в

16

О

р

-

соу

-

дарениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

нами

(

В

.

В

.

Глаголевым

,

С

.

Л

.

Лутпуллаевым

,

К

.

Олимовым

,

В

.

В

.

Луговым

,

А

.

А

.

Юлдашевым

,

Б

.

С

.

Юлдашевым

и

др

.)

были

обнаружены

эффекты

,

свойственные

азимутальной

асимметрии

и

коллинеарности

.

Естественно

предположить

,

что

причинами

возникновения

коллинеарности

векторов

импульсов

пар

α

-

частиц

могут

являться

распады

нестабильных

ядер

8

Ве

α

+

α

в

основном

и

первом

возбужденных

состояниях

с

энерговыделением

0.1

и

3.04

МэВ

.

Мы

проверили

справедливость

этого

предположения

с

учетом

рождения

и

распада

промежуточных

нестабильных

ядер

8

Ве

α

+

α

и

9

В

α

+

α

+ p

с

помощью

феноменологической

модели

изотропного

фазового

пространства

.

На

рис

. 6

показано

распределение

по

парному

азимутальному

углу

(

ε

ij

) i-

й

и

j-

й

α

-

частиц

.

Там

же

приведены

и

наши

расчеты

,

выполненные

в

рамках

метода

Монте

-

Карло

по

модифицированной

феноменологической

модели

48


background image

изотропного

фазового

пространства

с

учетом

и

без

учета

рождения

и

распада

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

.

Хорошее

согласие

расчета

с

экспериментом

наблюдается

при

учете

рождения

и

распада

промежуточных

ядер

8

Ве

и

9

В

.

Наилучшее

согласие

достигнуто

при

вероятностях

рождения

W(0.1) = (15.4±0.6)%

и

W(3.04) =

(6.6±0.26)%

для

ядер

8

Ве

и

W(0.3) = (19±0.45)%

для

ядра

9

В

(

в

скобках

указаны

значения

выделяемых

энергий

при

распадах

в

МэВ

).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60

80

100

120

140

160

180

200

Числ

о

ко

мби

на

ц

ий

ε

i j

Рис

. 6.

Распределение

по

парному

азимутальному

углу

(

ε

ij

) i-

й

и

j-

й

α

-

частиц

На

рис

. 7

приведено

распределение

по

параметру

азимутальной

колли

-

неарности

(

β

2

)

для

индивидуальных

актов

16

Ор

-

соударений

с

тремя

и

четырьмя

α

-

частицами

в

конечном

состоянии

.

Там

же

показаны

и

расчетные

распределения

по

модифицированной

феноменологической

модели

изотропного

фазового

пространства

с

учетом

и

без

учета

образования

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

.

Видно

,

что

расчетное

распределение

с

учетом

образования

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

удовлетворительно

описывает

экспериментальный

спектр

(

χ

2

=3.88

при

10-

ти

степенях

свободы

,

что

соответствует

95%

уровню

значимости

).

Также

совпадают

и

их

средние

значения

: <

β

2

>

эксп

=0.13

±

0.03; <

β

2

>

расч

= 0.13

±

0.02.

Как

и

ожидалось

,

среднее

значение

расчетного

β

2

без

учета

рождения

вышеуказанных

нестабильных

ядер

оказалось

сравнительно

малым

: <

β

2

>

расч

= 0.004

±

0.024

и

χ

2

=21.56

при

10

степенях

свободы

,

что

соответствует

уровню

значимости

менее

2%.

Таким

образом

,

можно

заключить

,

что

экспериментально

наблюдаемая

азимутальная

коллинеарность

в

каналах

образования

трех

и

четырех

α

-

частиц

обусловлена

распадами

промежуточных

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

.

49


background image

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

β

2

Число

со

бы

ти

й

Результаты

расчетов

по

модели

Монте

-

Карло

с

учетом

(

сплошная

гистограмма

)

и

без

учета

(

штриховая

гистограмма

)

рождения

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

Рис

.7.

β

2

-

расп

ределение

в

индивидуальных

актах

16

О

р

-

соударений

Таблица

6

Сечения

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

мбарн

Z A

σ

±

Δσ

Z A

σ

±

Δσ

1

H

594.5 ± 5.5

9

B

*

5.70 ± 0.29

2

H

110.6 ± 1.3

10

B

10.6 ± 0.4

1

3

H

45.0 ± 1.6

11

B

10.9 ± 0.4

3

He

45.4 ± 1.6

5

12

B

0.51 ± 0.42

4

He

164.0 ± 1.9

10

C

1.77 ± 0.8

5

He

*

8.40 ± 0.50

11

C

9.18 ± 0.76

2

6

He

1.03 ± 0.23

12

C

26.3 ± 0.8

5

Li

*

8.40 ± 0.50

12

C

*

9.80 ± 0.80

6

Li

19.0 ± 0.8

13

C

9.48 ± 0.76

7

Li

10.6 ± 0.8

6

14

C

3.68 ± 0.76

3

8

Li

4.80 ± 0.76

13

N

9.40 ± 0.79

7

Be

10.3 ± 0.5

14

N

26.1 ± 0.8

8

Be

*

7.63 ± 0.37

7

15

N

30.3 ± 0.8

9

Be

6.15 ± 0.52

14

O

2.85 ± 0.70

15

O

31.1 ± 0.7

4

10

Be

0.89±0.52

8

16

O

13.0 ± 0.7

*)

нестабильные

или

возбужденные

состояния

На

основе

аппроксимации

импульсных

спектров

стабильных

фрагментов

гауссовскими

функциями

с

использованием

результатов

приведенных

выше

процедур

(

определения

вкладов

нестабильных

ядер

с

модами

распадов

включающими

α

-

частицы

)

были

определены

сечения

образования

всех

стабильных

и

нестабильных

ядер

с

Z=1

8

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

представленные

в

таблице

6.

50


background image

Из

табл

. 6

видно

,

что

наибольшим

инклюзивным

сечением

образования

в

ряду

многозарядных

фрагментов

обладают

α

-

частицы

,

а

также

то

,

что

сечения

образования

зеркальных

ядер

с

массовыми

числами

,

различающимися

на

δ

А

= ±1

от

основного

массового

числа

(

А

=2Z),

в

пределах

статистических

погрешностей

совпадают

.

В

пятой

главе

диссертации

представлены

результаты

системати

-

ческого

исследования

процессов

образования

кумулятивных

протонов

(

С

.

Л

.

Лутпуллаевым

,

К

.

Олимовым

,

Б

.

С

.

Юлдашевым

,

В

.

И

.

Петровым

,

Р

.

Н

.

Бекмирзаевым

и

др

.)

и

сделаны

заключения

о

предпочтительности

отдельных

теоретических

сценариев

их

формирования

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

в

π

С

-

соударениях

при

40

ГэВ

/

с

,

р

С

-

взаимодействиях

при

4.2

и

9.9

ГэВ

/

с

,

4

НеС

-

и

СС

-

столкновениях

4.2

А

ГэВ

/

с

,

а

также

в

р

Ne-

взаимо

-

действиях

при

300

ГэВ

/

с

.

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

0,1

1

10

100

1000

β

d

σ

/d

β

,

мбн

Символы

: (

) –

для

СС

-

соударений

при

4.2

А

ГэВ

/

с

и

(

) –

для

π

С

-

соударений

при

40

ГэВ

/

с

.

Прямые

линии

результаты

аппроксимации

экспериментальных

данных

зависимостью

вида

(2)

Рис

. 8.

Инклюзивные

сечения

протонов

как

функция

кумулятивного

числа

β

для

π

С

-

соударений

при

40

ГэВ

/

с

)

На

рис

. 8

в

качестве

примера

приведены

инклюзивные

сечения

образования

протонов

в

зависимости

от

кумулятивного

числа

β

(

минимальная

масса

мишени

,

участвующей

в

образовании

кумулятивного

протона

,

в

относительных

единицах

массы

протона

)

в

области

β

> 1.2

для

СС

-

и

π

С

-

соударений

при

импульсах

4.2

А

ГэВ

/

с

и

40

ГэВ

/

с

соответственно

,

а

на

рис

. 9

инвариантные

инклюзивные

сечения

образования

кумулятивных

протонов

для

р

20

Ne-

и

16

О

р

-

соударений

.

Прямыми

линиями

показаны

результаты

аппроксимации

эксперимен

-

тальных

данных

зависимостью

вида

f

(

β

) =

a

exp(

b

β

).

(2)

51


background image

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

10

1

10

2

10

3

x4

E*d

3

σ

/dp

3

,

мб

н

*

ГэВ

-1

*

с

2

*

ст

ер

-1

β

Символы

: (

) –

для

р

20

Ne

и

(

) –

для

16

О

р

-

соударений

при

высоких

энергиях

.

Прямые

линии

результаты

аппроксимации

экспериментальных

данных

зависимостью

вида

(2)

Рис

. 9.

Инвариантное

инклюзивное

сечение

образования

кумулятивных

протонов

в

зависимости

от

показателя

кумулятивности

β

Результаты

аппроксимации

всех

экспериментальных

данных

по

распределению

протонов

по

числу

β

в

соответствии

с

выражением

(2)

приведены

в

табл

. 7,

из

которой

видно

,

что

значения

параметров

наклона

b

в

пределах

статистических

погрешностей

совпадают

между

собой

для

всех

рассматриваемых

типов

соударений

и

первичных

энергий

.

Средняя

величина

b

по

всем

рассматриваемым

ансамблям

составляет

8.1±0.1.

Таблица

7

Параметры

наклона

в

параметризации

(2),

тип

соударений

и

число

событий

Тип

взаимодейст

-

вия

,

Р

о

(

ГэВ

/

с

)

Число

собы

-

тий

Параметр

наклона

,

b

χ

2

/

ст

.

св

.

π

С

, 40.0

16657 8.18 ± 0.26

1.1

р

С

, 4.2

6901

8.09 ± 0.49

1.0

р

С

, 9.9

18325 8.10 ± 0.25

0.9

4

He

С

, 4.2

А

12326 8.00 ± 0.28

1.2

СС

, 4.2

А

20530 8.14 ± 0.20

0.4

16

О

р

, 3.25

А

12367 8.13 ± 0.21

0.4

р

20

Ne, 300

4990

7.99 ± 0.18

0.8

52


background image

Интересно

отметить

тот

факт

,

что

и

инвариантные

инклюзивные

сечения

образования

кумулятивных

протонов

и

распределения

протонов

по

β

в

зависимости

от

кумулятивного

числа

β

имеют

экспоненциальный

характер

.

Таким

образом

,

можно

заключить

,

что

механизм

образования

кумулятивных

протонов

не

зависит

ни

от

типа

снаряда

,

ни

и

от

первичной

энергии

.

Средние

множественности

кумулятивных

протонов

в

кумулятивных

16

О

р

-

и

р

20

Ne-

событиях

оказались

равными

1.11 ± 0.02

и

1.16 ± 0.03

соот

-

ветственно

,

в

то

время

как

во

взаимодействиях

π

-

мезонов

,

протонов

,

α

-

час

-

тиц

и

ядер

углерода

с

ядрами

углерода

(

независимо

от

типа

налетающей

частицы

)

эта

величина

равна

1.05 ± 0.01.

Предварительный

анализ

образования

кумулятивных

протонов

в

СТа

-

соударениях

при

4.2

А

ГэВ

/

с

дал

значение

ее

средней

множественности

в

кумулятивных

событиях

,

равное

1.79±0.06.

Таким

образом

,

средняя

множественность

кумулятивных

протонов

в

кумулятивных

событиях

слабо

растет

с

увеличением

массового

числа

фрагментирующего

ядра

.

Аппроксимация

А

-

зависимости

средней

множественности

кумулятив

-

ных

протонов

выражением

: <n

cum

> =

a

+

A

α

,

где

А

массовое

число

фрагментирующего

ядра

,

а

и

α

параметры

фитирования

,

дало

значение

a

=

0.41 ± 0.01

и

α

= 0.15 ± 0.01

при

уровне

достоверности

более

99%.

При

ее

аппроксимации

зависимостью

<n

cum

> =

a

+ Z

α

значения

параметров

получаются

равными

a

=

0.32 ± 0.01

и

α

= 0.17 ± 0.01

также

при

уровне

достоверности

более

99%.

В

обеих

аппроксимациях

значения

показателей

степени

близки

к

величине

1/6,

существенно

отличающейся

от

значения

1/3,

характерного

для

А

-

зависимости

средних

множественностей

всех

протонов

.

Поскольку

образование

кумулятивных

протонов

связано

с

числом

флуктуаций

ядерной

плотности

(

которое

,

в

свою

очередь

,

пропорционально

дисперсии

средней

множественности

),

то

во

взаимодействующей

с

налетающей

частицей

«

трубке

»

фрагментирующего

ядра

размером

~

А

1/3

число

таких

флуктуаций

будет

пропорционально

<n>

1/2

,

а

среднее

число

кумулятивных

протонов

будет

пропорционально

~

А

1/6

.

В

данном

случае

характер

А

-

зависимости

подтверждает

сценарий

их

«

холодного

»

образования

,

основанного

на

существовании

флуктонов

.

Другим

веским

аргументом

в

пользу

такого

сценария

служит

независимость

доли

кумулятивных

событий

от

массового

числа

налетающей

частицы

или

ядра

.

Численные

значения

этих

долей

приведены

в

табл

. 8.

Анализируя

данные

табл

. 8,

отметим

следующее

:

доля

кумулятивных

событий

не

зависит

от

массового

числа

налетающей

частицы

(

протон

или

ядро

)

для

ядер

-

мишеней

с

одинаковыми

А

.

Данные

указывают

на

чувствительность

этих

долей

к

типу

налетающей

частицы

(

пион

или

система

барионов

).

Первое

обстоятельство

указывает

на

возможность

объединения

числа

событий

с

кумулятивным

протоном

в

разных

ансамблях

данных

для

вычисления

их

средней

доли

для

барионных

систем

(

для

р

12

С

-,

α

12

С

-

и

12

С

12

С

-

соударений

).

В

нашем

случае

эта

величина

составляет

(10.0 ± 0.1)%.

53


background image

Независимость

доли

событий

с

кумулятивным

протоном

от

размеров

налетающей

барионной

системы

может

указывать

на

доминирующую

роль

однократных

взаимодействий

налетающих

частиц

с

флуктонами

,

числа

которых

в

соответствии

с

холодной

моделью

неизменны

в

нашем

случае

(

одна

и

та

же

ядро

-

мишень

).

Поскольку

взаимодействие

сталкивающихся

объектов

является

однократным

,

то

на

его

характеристики

будут

оказывать

влияние

свойства

первичных

частиц

(

например

,

кварковый

состав

).

Интересно

в

этом

смысле

рассмотреть

отношение

долей

кумулятивных

событий

для

пионов

и

барионных

систем

.

Нетрудно

видеть

,

что

это

отношение

равно

0.66 ± 0.02,

т

.

е

. 2/3,

что

в

свою

очередь

совпадает

с

отношением

чисел

валентных

кварков

пиона

и

протона

и

указывает

на

реализацию

кумулятивных

процессов

на

кварк

-

партонном

уровне

.

Таблица

8

Доля

событий

с

кумулятивным

протоном

в

зависимости

от

типа

налетающей

частицы

Тип

взаимодействия

,

Р

о

,

ГэВ

/

с

Полное

число

событий

Число

событий

с

кумулятив

-

ным

протоном

Доля

событий

с

кумулятив

-

ным

протоном

,

%

π

12

С

, 40.0

16657

1097

6.6 ± 0.2

р

12

С

, 4.2

6901

699

10.1 ± 0.4

р

12

С

, 9.9

18325

1825

10.0 ± 0.2

4

Не

12

С

, 4.2

А

12326

1211

9.8 ± 0.3

12

С

12

С

, 4.2

А

20530

2070

10.1 ± 0.2

16

О

р

, 3.25

А

12367

1496

12.1 ± 0.4

р

20

Ne, 300

4990

728

14.6 ± 0.6

СТа

, 4.2

2440

1013

41.5 ± 1.5

Таким

образом

,

можно

заключить

,

что

зависимость

инвариантных

инклюзивных

сечений

образования

кумулятивных

протонов

от

кумулятив

-

ного

числа

β

имеет

универсальную

закономерность

,

заключающуюся

в

независимости

как

от

первичной

энергии

,

так

и

массы

фрагментирующего

ядра

.

На

основе

изучения

корреляций

множественностей

вторичных

частиц

и

фрагментов

с

выходом

кумулятивных

протонов

установлено

,

что

средние

множественности

вторичных

частиц

и

фрагментов

коррелированы

с

выходом

кумулятивного

протона

,

но

в

пределах

статистических

погрешностей

не

зависят

от

показателя

кумулятивности

протона

β

.

В

приложениях

приведены

описания

алгоритмов

моделирования

распадов

ядер

кислорода

на

три

и

четыре

α

-

частицы

в

рамках

модели

54


background image

изотропного

фазового

пространства

.

Там

же

приведен

и

алгоритм

расчета

вклада

возбужденного

ядра

12

С

в

канал

образования

трех

α

-

частиц

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.

Впервые

в

условиях

4

π

-

геометрии

выполнен

систематический

анализ

образования

протонов

-

фрагментов

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

показано

,

что

форма

импульсного

спектра

протонов

с

р

>0.25

ГэВ

/

с

(

за

исключением

«

испарительных

»),

вылетающих

в

переднюю

полусферу

в

системе

покоя

фрагментирующего

ядра

,

не

зависит

от

степени

его

возбуждения

,

а

форма

импульсного

спектра

протонов

,

вылетающих

в

заднюю

полусферу

в

системе

покоя

фрагментирующего

ядра

,

сильно

коррелирована

со

степенью

его

возбуждения

.

Обнаружена

нерегулярность

в

спектре

кинетической

энергии

быстрых

протонов

в

области

Т

=70

90

МэВ

,

обусловленная

возможным

распадом

двухнуклонной

системы

за

счет

поглощения

ею

медленного

пиона

.

Экспериментально

оценены

вклады

основных

механизмов

образования

протонов

(

испарительный

механизм

,

механизм

Ферми

-

развала

возбуж

-

денного

ядра

-

остатка

и

механизм

прямого

выбивания

протонов

в

процессе

каскадирования

)

и

определены

их

статистические

веса

(

вклады

),

которые

соответственно

составили

27.4

±

0.5%, 32.0

±

0.6%

и

40.6

±

0.7%.

2.

На

основе

анализа

нормированного

инвариантного

инклюзивного

дифференциального

сечения

образования

протонов

для

16

О

р

-

взаимодействий

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

р

12

С

-

соударений

при

9,9

ГэВ

/

с

,

π

12

С

-

взаимодействий

при

40

ГэВ

/

с

и

p

20

Ne-

соударений

при

300

ГэВ

/

с

сделан

вывод

о

том

,

что

механизм

образования

быстрых

протонов

,

особенно

летящих

вперед

,

имеет

универ

-

сальный

характер

,

выражающийся

в

его

независимости

от

первичной

энергии

,

сорта

налетающей

частицы

и

типа

легкого

фрагментирующего

ядра

.

3.

Впервые

апробирована

трехстадийная

феноменологическая

модель

для

аналитического

описания

распределений

по

множественности

протонов

в

π

С

-

соударениях

при

40

ГэВ

/

с

,

р

20

Ne-

столкновениях

при

300

ГэВ

/

с

и

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

и

определены

доли

вкладов

основных

механизмов

образования

протонов

– «

испарительного

»,

Ферми

-

развала

и

прямого

выбивания

первичным

протоном

и

вторичными

частицами

.

Установлено

,

что

эти

доли

не

зависят

от

энергии

и

массового

числа

фрагментирующего

легкого

ядра

,

но

чувствительны

к

типу

налетающей

частицы

(

пион

или

протон

),

т

.

е

.

к

числу

их

валентных

кварков

.

Следует

отметить

,

что

значения

этих

долей

для

р

20

Ne-

столкновений

при

300

ГэВ

/

с

и

16

О

р

-

соударений

при

3.25

А

ГэВ

/

с

совпадают

с

таковыми

,

определенными

на

основе

анализа

нормированного

инвариантного

инклюзивного

дифферен

-

циального

сечения

образования

протонов

,

образованных

в

16

О

р

-

взаимо

-

действиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

.

4.

В

импульсном

спектре

дейтронов

-

вперед

в

системе

покоя

ядра

кислорода

в

области

0.40 <

р

< 0.55

ГэВ

/

с

обнаружено

«

плечо

»,

которое

может

быть

связано

с

механизмом

слияния

быстрых

каскадных

нуклонов

,

55


background image

распадами

сравнительно

быстрых

легких

фрагментов

,

а

также

с

прямым

квазиупругим

выбиванием

дейтрона

из

ядра

кислорода

протоном

.

Средние

множественности

фрагментов

коррелируют

с

наличием

дейтрона

в

событии

,

но

не

зависят

от

механизма

образования

дейтрона

.

Модель

слияния

(

коалесценции

)

успешно

описывает

импульсный

спектр

быстрых

дейтронов

и

α

-

частиц

.

5.

Выполнено

систематическое

сравнение

экспериментальных

данных

по

фрагментации

ядра

кислорода

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

с

предсказаниями

КФИМ

.

Установлены

основные

черты

КФИМ

,

требующие

изменения

аксиоматики

и

вводимых

в

модель

параметров

для

улучшения

предсказательной

силы

КФИМ

.

Показано

,

что

для

реалистического

описания

процессов

фрагментации

ядер

в

адрон

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

в

модели

необходим

учет

как

вкладов

испарительного

механизма

(

даже

для

таких

легких

ядер

,

как

16

О

),

так

и

механизма

слияния

быстрых

каскадных

нуклонов

,

а

также

α

-

кластерной

структуры

легких

ядер

.

Доказана

необходимость

учета

небольшого

углового

момента

,

приобретаемого

фрагментирующим

ядром

.

6.

Исследовано

образование

α

-

частиц

в

16

Ор

-

реакциях

и

в

различных

топологических

каналах

развала

ядер

кислорода

,

проанализированы

их

импульсные

и

угловые

спектры

.

Разработаны

и

апробированы

феноменологические

модели

образования

α

-

частиц

через

нестабильные

промежуточные

ядра

8

Ве

,

9

В

и

возбужденное

ядро

12

С

*

.

В

частности

установлено

,

что

доминирующим

каналом

мультифрагментации

является

развал

ядра

кислорода

с

выходом

ядер

гелия

,

часть

которых

является

продуктом

распадов

короткоживущих

ядер

5

Li,

5

Не

,

8

Ве

,

9

В

и

12

С

*.

В

каналах

образования

трех

и

четырех

α

-

частиц

обнаружена

коллинеарность

,

обусловленная

распадами

нестабильных

ядер

8

Ве

и

9

В

.

Впервые

количественно

установлены

вклады

каналов

от

распада

8

Ве

,

9

В

и

возбужденного

ядра

12

С

*

в

инклюзивный

канал

образования

α

-

частиц

.

Вклад

распада

возбужденных

ядер

12

С

*

в

канал

образования

трех

α

-

частиц

составляет

38±3.0%

сечения

этого

канала

,

а

оставшаяся

часть

сечения

канала

реализуется

через

прямой

Ферми

-

развал

или

квазиупругое

выбивание

одного

α

-

кластера

из

слабо

связанного

ядра

-

остатка

,

содержащего

три

α

-

частицы

.

Анализом

угловых

спектров

двух

-,

трех

-

и

четырехнуклонных

фрагментов

получено

указание

на

наличие

углового

момента

у

фрагментирующего

ядра

-

остатка

;

эффект

усиливается

при

переходе

от

легкого

фрагмента

к

более

тяжелым

.

7.

Впервые

в

условиях

полной

геометрии

измерены

сечения

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

с

зарядом

Z=1

8

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

.

Показано

,

что

сечения

образования

зеркальных

ядер

с

массовыми

числами

,

различающимися

на

Δ

А

= ± 1

от

основного

массового

числа

,

определяемого

как

А

= 2Z,

в

пределах

статистических

погрешностей

совпадают

.

В

пределах

статистических

погрешностей

также

совпадают

сечения

выходов

нестабильного

изотопа

9

В

и

зеркального

ему

стабильного

56


background image

изотопа

9

Ве

.

Наблюдаемая

закономерность

распространяется

и

на

зеркальные

ядра

(

15

N,

15

O),

образовавшиеся

в

результате

потери

одного

нуклона

исходного

ядра

16

О

в

периферических

соударениях

с

протоном

-

мишенью

.

8.

Впервые

проведен

комплексный

сравнительный

анализ

процессов

образования

кумулятивных

протонов

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

,

в

р

12

С

-

взаимодействиях

при

4.2

ГэВ

/

с

и

9,9

ГэВ

/

с

,

в

π

12

С

-

взаимодействиях

при

40

ГэВ

/

с

и

в

p

20

Ne-

соударениях

при

300

ГэВ

/

с

,

в

α

12

C-

и

12

C

12

C-

соударениях

при

4.2

А

ГэВ

/

с

и

показано

,

что

значение

параметра

наклона

распределений

инвариантных

дифференциальных

инклюзивных

сечений

образования

кумулятивных

протонов

по

β

демонстрирует

универсальный

характер

ядерный

скейлинг

»),

заключающийся

в

его

независимости

от

типа

снаряда

,

мишени

и

первичной

энергии

.

Установлена

независимость

средней

множественности

кумулятивных

протонов

в

кумулятивных

событиях

для

одного

и

того

же

ядра

-

мишени

от

первичной

энергии

и

типа

снаряда

.

Показано

,

что

образование

кумулятивных

протонов

происходит

преимущественно

по

сценарию

«

холодной

»

модели

.

Установлено

отсутствие

корреляций

между

механизмами

образования

кумулятивных

протонов

и

вторичных

частиц

и

фрагментов

.

9.

Установлена

независимость

механизмов

формирования

легких

фрагментов

.

Наблюдаемые

в

эксперименте

корреляционные

явления

являются

следствием

действия

законов

сохранения

энергии

-

импульса

,

электрического

и

барионного

зарядов

в

процессах

фрагментации

ядер

.

Общий

итог

проведенных

работ

сводится

к

систематическому

и

комплексному

исследованию

процессов

фрагментации

легких

ядер

в

широком

диапазоне

первичных

энергий

с

помощью

единой

методики

.

Подавляющая

часть

данных

,

включенных

в

эту

диссертацию

,

получена

впервые

,

и

эти

данные

позволяют

глубже

и

детальнее

понять

особенности

и

свойства

ядер

,

фрагментирующих

под

действием

частиц

высоких

энергий

и

релятивистских

ядер

.

Поставленные

в

диссертационной

работе

задачи

по

комплексному

экспериментальному

и

феноменологическому

исследованию

процессов

фрагментации

и

выяснению

основных

механизмов

образования

протонов

и

легких

фрагментов

в

π

,

р

,

α

,

С

(

С

)-

и

р

(

16

О

,

20

Ne)-

соударениях

в

интервале

первичных

энергий

3

300

ГэВ

решены

полностью

.

Результаты

диссертационной

работы

дают

обширный

эксперимен

-

тальный

материал

для

проверки

адекватности

теоретических

моделей

и

подходов

к

проблеме

фрагментации

ядер

в

адрон

-

и

ядро

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

,

и

могут

быть

использованы

при

планировании

и

проведении

новых

экспериментов

на

ускорителях

ионов

.

Данные

о

сечениях

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

,

полученных

во

взаимодействии

ядер

кислорода

с

протонами

при

высоких

энергиях

могут

найти

применение

в

космофизических

и

космохимических

исследованиях

для

выяснения

особенностей

протекания

космогенного

нуклеосинтеза

.

57


background image

58


background image

SCIENTIFIC COUNCIL on AWARD of SCIENTIFIC DEGREE of

DOCTOR of SCIENCES 16.07.2013.FM.11.01 at the INSTITUTE of

NUCLEAR PHYSICS and NATIONAL UNIVERSITY of UZBEKISTAN

INSTITUTE of NUCLEAR PHYSICS






B

О

Z

О

ROV ERKIN

THE PROCESSES OF FRAGMENTATION OF OXYGEN NUCLEI IN

INTERACTIONS WITH PROTONS AT 3.25 A GeV / c AND

MECHANISMS OF FORMATION OF PROTONS IN

π

, p,

α

, C (C) AND

p(

16

O,

20

N

е

) COLLISIONS AT 3–300 GeV

01.04.08- ATOMIC NUCLEUS AND ELEMENTARY PARTICLE PHYSICS.

ACCELERATORY FACILITIES

(physical and mathematical sciences)








ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION

Tashkent – 2015


59


background image

The Post Doctorate thesis has been registered with the number

30.09.2014/

В

2014.5.FM156 at the Supreme Attestation Commission under the Cabinet of

Ministers of the Republic of Uzbekistan.

Doctoral dissertation is carried out at the Physical-Technical Institute SPA "Physics-Sun"

and the Institute of Nuclear Physics.

The full text of doctoral dissertation is placed on web page of Scientific council on award of

scientific degree of doctor of sciences 16.07.2013.FM.11.01 at the Institute of Nuclear Physics
and National University of Uzbekistan to address www.inp.uz.

The abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English) is placed on web

page to address www.inp.uz and Information-educational portal ZIYONET to address
www.ziyonet.uz

Scientific

c

onsultant:

Yuldashev Bekhzod Sadykovich

doctor of sciences in physics and mathematics, professor,
academician of the Academy of sciences of Republic of
Uzbekistan

Official opponents:

Lednický

Richard

doctor of sciences in physics and mathematics, professor

Burtebayev Nassurlla

doctor of sciences in physics and mathematics, professor

Artemov Sergey Viktorovich

d

octor of sciences in physics and mathematics

Leading organization:

Institute of Applied Physics of the National University
of Uzbekistan

Defense will take place on « ___ » _____________2015 at _____ at the meeting of

Scientific council 16.07.2013.FM.11.01 at Institute of Nuclear Physics and National University
of Uzbekistan to address: INP, Ulugbek, Tashkent, tel.: (+99871)150-30-70; fax: (+99871)150-
30-80;

е

-mail: info@inp.uz).

The doctoral dissertation is registered at Information-resource centre of Institute of Nuclear

Physics, number ___, it is possible to review it in the IRC (100214, INP, Ulugbek, Tashkent,
tel.: (+99871) 289-31-19).


Abstract of dissertation sent out on «___» ______________ 2015 year
(mailing report

_______dated _________ 2015)

U.S.Salikhbaev

Chairman of scientific council on award of scientific

degree of doctor of sciences, D.Ph.M.S., professor

R.Yarmukhamedov

Scientific secretary of scientific council on award of

scientific degree of doctor of sciences, D.Ph.M.S., professor

I.Khidirov

Chairman of scientific seminar under scientific

council on award of scientific degree

of doctor of sciences, D.Ph. M.S., professor

60


background image

ANNOTATION OF DOCTORAL DISSERTATION

Topicality and demand of the theme of dissertation.

The establishment of

regularities of fragmentation of relativistic nuclei in interactions with hadrons and
nuclei is one of the fundamental problems of relativistic nuclear physics. Herewith,
the experimental and phenomenological investigations of the processes of
fragmentation of relativistic nuclei in hadron- and nucleus-nucleus collisions,
allowing one to obtain the important information about cluster structure of the
fragmenting nuclei (especially the light ones), its influence on cross-section of
formation and content of fragments, as well as about contributions of different
processes in their yield, play an important role. At collision energies of several
GeV/nucleon, the fragmentation of nuclei is a dominant process accounting for
about 80% of the reaction total cross-section. It is of special interest to study
experimentally the processes of fragmentation of light relativistic even-even
nuclei, such as

12

C,

16

O, and

20

Ne, because we expect the dominant manifestation

of an

α

-cluster structure in these nuclei.

We still do not have the answer to the question whether the

α

-cluster

structure is stationary or dynamic one manifesting itself at some definite levels of
excitation of the fragmenting light nucleus, especially of the even-even nucleus.
The effective method of testing the

α

-cluster structure of the fragmenting nucleus

is the study of formation of

α

-particles at different levels of excitation of the

projectile nucleus.

Also, it is of some definite interest to discover the strongly correlated few

nucleon associations and multibaryon clusters in nuclei, existence of which was
predicted by several models based on the quark-parton structure of hadrons. The
solution of this problem is directly related with the experimental investigation of
the processes of formation of particles in the kinematical region, forbidden for the
particles formed in collisions of free nucleons, in hadron- and nucleus-nucleus
collisions at high energies.

Due to above, it is of topical interest to conduct the systematic and complex

study of nucleus fragmentation with identification of all possible fragments and
secondary produced particles, and to measure precisely and determine their
kinematical characteristics in wide ranges of collision energies and mass numbers
of colliding nuclei on statistically rich experimental material to allow one to extract
the new regularities of nucleus fragmentation.

It is of demand to obtain the precise data on cross-sections of formation of all

possible isotopes of fragmenting nuclei, necessary for working out and testing the
theoretical models and approaches for description of the phenomenon of nucleus
fragmentation, and also for modeling the interaction of the primary cosmic
radiation with nuclei of atmosphere. Besides, the experimental data on the mean
multiplicity (inclusive cross-sections) of light fragments – protons, deuterons,
tritium and helium-3 nuclei, formed in interactions of relativistic nuclei with
hydrogen are of extreme demand for solution of one of the important problems of
astrophysics – the passage of flux of particles through the interstellar medium.

61


background image

Conformity of research to priority directions of development of science

and technologies of the Republic of Uzbekistan.

The dissertation is carried out

in accordance with the priority directions of science and technologies
development: the state scientific and technical program of basic researches F2 -
“Physics, Astronomy, Power engineering and engineering industry”.

Review of international scientific researches on dissertation subject

.

Study of the processes of fragmentation of relativistic light nuclei and formation
mechanisms of protons, including cumulative and light fragments are held at the
Joint Institute for Nuclear Resear, P.N. Lebedev Institute of Physics and V.G.
Khlopin Radium Institute of the Russian Academy of Sciences (Russia), Lawrence
Berkley Laboratory of University of California and the Department of Physics at
Washington University (USA), the German Federal Ministry on Research and
Technologies (Germany), Physics Department of Lund University (Sweden), the
Institute of Experimental Physics of Slovak Academy of Sciences (Slovakia) and
other research centers that are part of international collaborations EMU01 and
EMU02.

The International Collaboration BECQUEREL, based on the Nuclotron of

Laboratory of High Energies of the Joint Institute for Nuclear Research defined
cluster structures of light nuclei (A = 6–12) and their dependence on the mass
number of the fragmenting nucleus and even or odd number of protons and
neutrons in them. Scientists of the Lawrence Berkley Laboratory, University of
California, USA, in interactions of high-energy light nuclei

α

,

12

C,

14

N and

16

O

with light and heavy nuclei determined cross-sections for the isotopes emitted at
angles

θ

<0.72

.The International Collaborations EMU01 and EMU02 tested the

hypothesis of limiting fragmentation and estimated critical energy density for the
implementation of phase transition "liquid-gas" in nuclear matter.

A review of international research has shown that very little experimental

information is received on the priority areas of the internationally conducted
studies in the field of relativistic nuclear physics: The establishment of general
regularities of nuclear fragmentation process; establishment of mechanisms for the
formation of protons in the nuclear collisions. In particular: cross-sections of the
formation of stable and unstable isotopes, as well as the contributions of
intermediate unstable nuclei to the

α

-particles production cross-section are not

defined. Also, influence of original (cluster) structure of fragmenting nucleus on
yield of isotopes and their composition is not examined and defined contribution
basic mechanisms of formation of protons, including the nature of the origin
(genesis) of cumulative protons is not identified.

Degree of study of the problem.

At present, leading international scientists

carried out a large number of the experimental and theoretical investigations
dedicated to the processes of multiple generation of particles and fragmentation of
relativistic nuclei in interactions with hadrons and nuclei, although the set of some
fundamental problems still remains unsolved, including:

In the works of Azimov S.A., Yuldashev B.S., Luptullaev S.L. and Swedish

scientists (Andersson Bo, Otterlund I. and Stenlund E.) proton production in high-

62


background image

energy hadron-nuclear collisions was studied. However, the obtained results did
not allow them to carry out detailed studies of protons production and to establish
mechanisms of their formation.

The Russian scientists (Zarubin P.I., Rusakova V., Peresad’ko N.G.,

Artemenkov D.A. and others) have carried out intensive researches on cluster
structure of light nuclei in peripheral collisions with emulsion nuclei. But they
could not determine production cross-sections for all possible isotopes, formed in
fragmentation of nuclei and to establish mechanisms of their fragmentation.

The US scientists (Heckman H.H., Greiner D.E., Lindstrom P.J. and others)

studied production of various

α

,

12

С

,

14

N and

16

О

light nuclei isotopes in collisions

with

9

Ве

,

12

С

,

27

Al,

64

Cu,

108

Ag and

207

Pb nuclei at high energies by means of

electronic method under small angles of outgoing fragments. Limited angular
coverage in determination of outgoing fragments did not allow them to obtain total
yield cross-sections for these isotopes and to establish more accurately
mechanisms of their production.

Formation of cumulative protons in hadron- and nuclear-nuclear collision was

studied by G.A. Leksin, Yu.A.Bayukov, V.B. Liubimov, D. Armutliyskiy, A.M.
Baldin and others. However, lack of available experimental data and its scattered
character did not allow them to identify mechanisms of cumulative protons
formation in collisions with nuclei at high energies. Thus, formation of cumulative
protons in high-energy hadron-nuclear collisions is not solved yet.

The closest by topic to the studied problems is the dissertation of Olimov K.,

in which general characteristics of oxygen nuclei fragmentation process in
interactions with protons at 3.25 A GeV/c were obtained; multiplicities of single-
and multi-charged fragments were studied without separation by mass; oxygen
nuclei decomposition topological channel cross-sections were determined;
indications obtained showing that the experimentally observed narrow angular
correlations between pairs of

α

-particles can be a result of production and decay of

non-stable

8

Ве

and

9

В

nuclei, although their quantitative contributions to

α

-

particles production cross-sections were not determined; the isotope composition
of fragments with charges from 1 to 7 was determined, but their formation cross-
sections were not measured. Production of protons including cumulative and light
fragments produced in

16

Ор

-collisions at 3.25 A GeV/c is still to be studied. Also,

oxygen nuclei breakup processes at peripheral collisions with protons were not
studied.

Connection of dissertational research with the plans of scientific-

research works

is reflected in the following projects:

2F-1.2.1. “Investigation of mechanisms of fragmentation of relativistic

oxygen nuclei in interactions with nucleons” (2000-2002),

F-2.1.26 “Investigation of the processes of multiparticle generation,

fragmentation and states of a nuclear matter in collisions of hadrons and nuclei
with nuclei at high energies” (2003-2007),

F2-F029 “Investigation of the nuclear matter structure and collective effects

at interactions of hadrons and nuclei with nuclei at high energies” (2007-2011).

63


background image

The aim of research

is to obtain a qualitatively new and quantitative

information about the process of fragmentation of oxygen nuclei in interactions
with protons at 3.25 A GeV/c and the establishment of the basic mechanisms of
formation of protons, including cumulative in

π

,p,

α

,C(C) and p(

16

O,

20

Ne)

collisions in the range of primary energies 3–300 GeV.

To achieve this goal the following

tasks of research

were formulated:

improvement of the procedures of identification of protons and positive pions

for obtaining precise data on their multiplicities and kinematical (angular and
momentum) characteristics;

accounting for the losses of various types of particles with short tracks (L<4

cm) in the 2 m propane bubble chamber;

extraction of the separate classes of inelastic interactions in the set of

р

(

С

3

Н

8

)

collisions at 4.2 and 9.9 GeV/

с

,

π

(

С

3

Н

8

) interactions at 40 GeV/c,

р

(NeH

2

)

collisions at 300 GeV/c,

α

(

С

3

Н

8

), and

С

(

С

3

Н

8

) interactions at 4.2

А

GeV/c;

analysis of multiplicity and momentum spectra of proton fragments in

π

, p,

α

, C (C) and p(

16

O,

20

Ne) collisions and determination of contributions of main

mechanisms of proton formation;

investigation and establishment of regularities of formation of light nuclei

with mass numbers A=2 and 4 in

16

Op collisions at 3.25 A GeV/c;

study of formation of

α

-particles, working out the phenomenological models

of determination of contributions of unstable nuclei

8

Be and

9

B and excited carbon-

12 nuclei into inclusive cross-section of formation of helium-4 nuclei in

16

Op

collisions at 3.25 A GeV/c;

the experimental determination of the cross-sections of formation of stable

and unstable isotopes with the charges 1-8 in

16

Op collisions at 3.25 A GeV/c;

the detailed investigation of formation of cumulative protons in interactions

of

π

mesons, protons,

4

He, and

12

C nuclei with carbon nuclei and of protons with

neon and oxygen nuclei at high energies for discovery of the strongly correlated
few nucleon associations and multibaryon states in nuclei.

Object of research

is the nuclear processes, induced by hadrons and nuclei at

high energies.

Subject of research

is the processes of fragmentation of nuclei, formation of

protons, including the cumulative ones.

Methods of research.

An inclusive approach to the formation of particles

and fragments in nuclear interactions at high energies using the methods of
mathematical statistics; the experimental methods of analysis of film information,
obtained from bubble chambers, irradiated by the beams of relativistic hadrons and
nuclear in the strong magnetic field.

Scientific novelty of the dissertational researc

h is as following results done

for the first time:

for the first time, stable and non-stable isotopes formation cross-sections were

precisely measured for isotopes with Z = 1

8 in

16

Ор

-collisions at 3.25 A GeV/c,

and it was shown that mirror nuclei formation cross-sections coincide within
statistical errors;

64


background image

in

π

С

-,

р

20

Ne-

16

Ор

-collisions at 40 GeV/c, 300 GeV/c and 3.25 A GeV/c,

respectively, contribution from major proton production mechanisms was
estimated by means of semi-empirical method. It was demonstrated that these
contributions do not depend on the energies and mass numbers of fragmenting
light nucleus and are sensitive to the type of incident particle (pion or proton);

it was established that the mechanisms of formation of fast protons (p > 0.25

GeV/c) in

16

Op, p

12

C,

π

12

С

, p

20

Ne collisions at 3.25 A GeV/c, 9.9 GeV/c, 40

GeV/c, and 300 GeV/c, respectively, do not depend on the primary energy, type of
the impinging particle or the light fragmenting nucleus, as well as the degree of
excitation of the fragmenting nuclei (nuclear scaling);

the main mechanisms of deuteron formation, connected with the fusion of the

cascade nucleons, Fermi breakup of the excited remnant nucleus, breakups of the
comparatively fast light fragments and direct quasi-elastic knocking out the
deuterons from oxygen nuclei by protons, in

16

Op collisions at 3.25 A GeV/c were

established;

the cross-sections of formation of the intermediate states of (

8

Be,

9

B,

12

C*)

nuclei in

16

Op collisions at 3.25 A GeV/c and their contributions along with

5

He,

5

Li nuclei to the inclusive cross-section of formation of

α

--particles were

determined. The contribution of the breakup of the excited

12

C* nuclei to the

channel of formation of three

α

-particles was determined to be (38 ± 3)% of the

cross-section of this channel;

it was proved that the formation of cumulative protons in

16

Op, p

12

C,

π

12

С

,

p

20

Ne,

α

12

C, and

12

C

12

C collisions at 3.25 A GeV/c, 4.2 GeV/c, 9.9 GeV/c, 40

GeV/c, 300 GeV/c, and 4.2 A GeV/c, respectively, occurs through the collision of
the impinging hadron with “fluctons”, formed as a result of fluctuation of the
nucleon density of a nucleus in its ground state.

Practical results

of the research are as follows:

The unique bank of the precise experimental data on cross-sections of

formation of stable and unstable isotopes of oxygen nuclei, the contributions of
breakups of various unstable nuclei to formation of

α

-particles in interactions of

oxygen nuclei with protons at 3.25 A GeV/c, as well as on contributions of the
main mechanisms of proton formation in hadron- and nucleus-nucleus collisions at
high energies, was created. These experimental data can be used for working out
the theoretical models and approaches for description of the phenomenon of
fragmentation of nuclei, and also for the modeling of interaction of the primary
cosmic irradiation with the atmosphere nuclei. The experimental data obtained on
various characteristics of light fragments – protons, deuterons, tritium and helium-
3 nuclei, formed in interactions of the relativistic oxygen nuclei with the hydrogen,
are also of a practical interest for solving one of the important problems of
astrophysics – a passage of fluxes of particles through the interstellar medium.

Reliability of the obtained results

is justified, first of all, by the large

statistics (more than 93 000 events) of the experimental material, the more precise
determination of the charge and identification of particles and fragments by mass,
and also by the measurement with a high precision of their emission angles and

65


background image

momenta; application of the commonly accepted statistical methods of analysis of
the experimental data, and also use of both the inclusive and exclusive approaches
for the result interpretation; agreement of the obtained experimental data with the
results of other experiments and main conclusions of the theoretical works,
devoted to the problem of a nucleus fragmentation.

Theoretical and practical significance of the results of research

. The

experimental data of the dissertation work are necessary for a creation of the world
bank of the nuclear data, for testing the theoretical models and approaches on
problem of a nucleus fragmentation in hadron- and nucleus-nucleus collisions at
high energies, and can also be used for planning and conducting of new
experiments at ion accelerators. Data on cross-sections of the formation of stable
and unstable isotopes of oxygen nuclei can find its application at astro and cosmic
physics investigations.

Application of the research results

. The experimental data on the cross-

sections of unstable nuclei

8

Be and

9

B and methods for determining the

contributions of these nuclei in the inclusive cross-section for the

α

-particles were

used within the framework of the International Collaboration BECQUEREL while
modeling and planning the experiment on investigation of the cluster structure of
light nuclei in peripheral interactions of nuclei with nuclear emulsion on the
Nuclotron of the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Russia) (2009–2011,
number 02-1-1087) (Letters from the Joint Institute for Nuclear Research of
February 6, 2015, and the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan
number 2/1255-289 of March 9, 2015).

Approbation of the work

. Results of research are approved at 10 scientific

conferences, including 6 International Conferences: V International Conference
«Modern Problems of Nuclear Physics» (Samarkand, 2003), III Eurasian
conference «Nuclear Science and its Applications» (Tashkent, 2004), International
conference «Nuclear Science and its Applications» (Samarkand, 2012),

Х

II

International Conference «Physics of High energy, the Nuclear Physics and
Accelerators» (Kharkov, 2014), 64

th

International Conference “Fundamental

Problems of Nuclear Physics, Atomic Energy and Nuclear Technologies” (Minsk,
2014), XXII International Baldin seminar on problems of high energy physics
(Dubna, 2014); and at 4 Republic Conferences: «Fundamental and Applied
Problems of Physics» (Tashkent, 2004, 2006, 2013), «Physics in Uzbekistan»
(Tashkent, 2005).

The results of dissertation work were reported at the scientific seminar of

Physical-Technical Institute of SPA “Physics-Sun” (2008, 2009), at scientific
seminar of the Institute of Nuclear Physics (2012, 2014), at the joint seminar of
Physical-Technical Institute of SPA “Physics-Sun” and the Institute of Nuclear
Physics of Uzbek Academy of Sciences (2012, 2015), at the scientific seminar of
the Scientific Research Institute of Applied Physics at National University of
Uzbekistan (2014).

Publication of results.

Dissertation is based on 34 published scientific

works, including 18 scientific papers, 6 international publications and 12

66


background image

publications at local scientific journals, 13 publications in the proceedings of
scientific conference and thesis, 3 preprints.

Structure and volume of dissertation

. Dissertation consists of Introduction,

five chapters, conclusions, the list of the cited literature consisting of 155 items,
two appendices, and contains 182 pages of the main text, 34 figures, and 16 tables.

MAIN CONTENTS of DISSERTATION

In introduction,

the analysis of the main results, obtained in the last years

on hadron- and nucleus-nucleus collisions at high energies, for the multiparticle
generation and fragmentation of nuclei is given, and the aim and the main
problems considered in the dissertation work are formulated.

In the first chapter

of dissertation, the main characteristics of 1 meter

hydrogen bubble chamber and of a beam are presented, and a brief description of a
methodology of treatment and analysis of film information is given. The brief
description of the experimental material, obtained with the help of 2 meter
propane and 30 inch neon – hydrogen bubble chambers, is also given in this
chapter.

Statistics of the measured events for the considered types of collisions and

primary momenta are shown in table 1.

Table 1

Information about the experimental material

Type of Interaction

Р

о

,

А

GeV/

с

Total number of events

16

Ор

3.25

13500

π

12

С

40.0

16657

р

12

С

4.2

6901

р

12

С

9.9

18325

4

Не

12

С

4.2

12326

12

С

12

С

4.2

20530

p

20

Ne

300

5000

The total number of events

93239

The second chapter

is devoted to the detailed investigation of formation of

protons in

16

Ор

interactions at 3.25

А

GeV/

с

,

рС

collisions at 4.2 and 9.9 GeV/

с

,

р

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

,

αС

, and

СС

collisions at 4.2

А

GeV/

с

(conducted

jointly with the coauthors: Glagolev V.V., Olimov K., Yuldashev A.A., Yuldashev
B.S., etc.).

Analysis of the normalized invariant inclusive differential cross-sections of

formation of protons versus their momentum showed that it is described rather well
by the combination of three Gauss functions:

f(p)=a

1bu

exp(-b

1

p

2

)+a

2

exp(-b

2

p

2

)+a

3

exp(-b

3

p

2

),

(1)

67


background image

where

a

i

and

b

i

are fitting parameters

.

Figure 1 shows, as an example, the normalized invariant inclusive

differential cross- sections for the formation of all protons, formed in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

, in the system of rest of the oxygen nucleus along with

the contributions of each term given in expression (1).

A solid line (fig. 1) corresponds to the combined contribution of three terms,

pertaining to the proton formation via the «evaporation» mechanism (curve 1),
mechanism of Fermi breakup (curve 2), and the mechanism of direct knocking out
by the target protons or secondary particles (curve 3). The contributions of these
mechanisms proved to be (27.4

±

0.5)%, (32.0

±

0.6)%, and (40.6

±

0.7)%,

respectively.

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

0,01

0,1

1

10

100

3

2

1

f(p

), Ge

V

-2

с

3

st

er

-1

P, GeV/c

Fig.1. Normalized invariant inclusive differential cross-sections of formation

of protons in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

as a function of momentum

For the protons, emitted into the forward hemisphere, the values of the slope

parameters

b

2

and

b

3

coincide within the statistical errors in

16

Ор

and p

20

Ne

collisions. Besides it, for the protons, flying into the forward hemisphere in

р

12

С

collisions at 4.2 GeV/

с

, the value obtained for a second slope parameter (

b

2

)

coincided within the statistical uncertainties with the corresponding values
obtained for

16

Ор

and p

20

Ne collisions.

Therefore, we can conclude that the mechanism of formation of fast protons,

especially of those emitted into the forward hemisphere, has the universal
character, expressed by its independence from the primary energy and type of the
light fragmenting nucleus.

For the first time, we tested a simple phenomenological model for the

description of proton distributions on their multiplicity in

π

C interactions at 40

GeV/

с

and

р

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

. In this simple model, the main

mechanisms of protons formation are as follows: knocking out the protons by a
projectile particle in the process of multiple scattering on the nucleons of a
nucleus; breakup of the excited remnant nucleus (Fermi breakup), formed after

68


background image

intranuclear collisions caused by a primary particle; «evaporation» of the initial
nucleus at the peripheral collisions or de-excitation of many nucleon fragments,
resulted from a decay of the excited remnant nucleus.

Figure 2 shows, as an example, the experimental distribution of protons on

their multiplicity for

р

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

and the results of calculations

using the above mentioned simple phenomenological model. The model
reproduces very well the experimental distribution of protons on their multiplicity
in

p

20

Ne collisions (

χ

2

= 3.8 per 7 degrees of freedom, which corresponds to the

more than 80% level of statistical significance).

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1E-3

0,01

0,1

P

20

Ne

P(

n

p

)

Number of protons

Fig. 2. Multiplicity distribution for protons in

р

20

Ne- collisions (

) at 300

GeV/

с

, solid line – results of approximation by the phenomenological model

In table 2, the final results (taking into account the loss of slow and fast

protons) for the contributions of the above mentioned mechanisms of the proton
formation in

π

C interactions at 40 GeV/

с

and

р

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

along

with the corresponding data obtained in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

are

presented.

Table 2

Contributions of mechanisms of proton formation in

π

12

С

,

16

Ор

, and

р

20

Ne collisions at high energies

Type of interaction

Type of

contribution

π

12

С

р

16

О

р

20

Ne

«Evaporation»

0.22 ± 0.01

0.27 ± 0.01

0.28 ± 0.01

Fermi Breakup

0.43 ± 0.02

0.32 ± 0.01

0.31 ± 0.01

Knocking out

0.35 ± 0.02

0.41 ± 0.02

0.41 ± 0.02

One can see from table 3 that, in case of

16

Ор

and

р

20

Ne collisions, we

observe a practical independence of the relative contributions of different
mechanisms of proton formation from the energy and mass number of the

69


background image

fragmenting nucleus. Some differences, observed for these values in

π

12

C

collisions, are probably due to the smaller cross-section of

π

N interactions, which

leads to the lesser contribution for the mechanism of knocking out the protons.

Therefore, we can conclude, that the fractions of contributions of different

mechanisms of proton formation are independent from the energy and mass
number of the light fragmenting nucleus, but they are sensitive to the type of a
projectile particle (pion or proton).

In the third chapter

, the experimental results of investigation of formation

of deuterons, tritium and helium-3 nuclei in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

with

the data on correlations between the formation of these nuclei and the yield of the
other types of the charged secondary fragments and particles are presented
(conducted jointly with the coauthors: Glagolev V.V., Olimov K., Lutpullaev S.L.,
Yuldashev A.A., Yuldashev B.S. etc.). In table 3, the mean multiplicities and
inclusive cross-sections of formation of the light fragments with

А

3 are shown

in experiment and CFEM.

One can see that the inclusive cross-section of formation of the deuterons

equals about 20% of the cross-section of proton formation and is approximately
2.4 times larger than the cross-section of formation of the «mirror»

3

Н

and

3

Не

nuclei. The mean multiplicity for

2

Н

and

3

Н

nuclei, calculated using Cascade-

Fragmentation-Evaporation model (CFEM), is

1.4 times smaller than the

corresponding experimental data.

Table 3

Mean multiplicities <n

f

> and inclusive cross-sections

σ

in

(mbn) for the yield of

light fragments of

1

Н

,

2

Н

,

3

Н

, and

3

Не

nuclei in experiment and CFEM

Fragment type

1

Н

2

Н

3

Н

3

Не

<n

f

> (exper.)

1.78

±

0.02

0.331

±

0.007 0.141

±

0.005 0.142

±

0.005

<n

f

> (CFEM)

1.75

±

0.01

0.249

±

0.003 0.108

±

0.001 0.152

±

0.002

σ

in

(exper.) 594.5

±

5.5

110.6

±

2.3

47.1

±

1.6

47.4

±

1.6

σ

in

(CFEM) 584.5

±

2.2

83.2

±

1.2

36.1

±

0.7

50.8

±

0.8

Therefore, the mechanisms of formation of

2

Н

and

3

Н

nuclei, included into

CFEM structure, are not enough for the description of the existing set of the
experimental data for these nuclei.

In the experimental distribution of deuterons on their total momentum in the

rest system of the oxygen nucleus (fig.3), an irregularity is observed in region

р

=

0.40

0.55 GeV/

с

, which is absent in CFEM calculations.

From the comparison of two spectra, we can conclude that CFEM

overestimates formation of deuterons in region 0.10<

р

<0.35 GeV/

с

, and

underestimates the experimental data in region

р

> 0.4

ГэВ

/

с

. Such disagreement is

connected with the fact that the mechanism of fusion of fast cascade nucleons is
neglected in the model.

70


background image

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1E-3

0.01

0.1

1

1/N

*

Δ

N/

Δ

P

P, GeV/c

experimental data,

CFEM predictions

Fig. 3. Distribution of deuterons on their total momenta in the rest

system of the oxygen nucleus


To clarify the reasons for appearance of irregularities in the momentum

spectrum of deuterons in region

р

= 0.40

0.55 GeV/

с

, we studied separately the

momentum distributions of deuterons, emitted into the forward and backward
hemispheres in the rest frame of the oxygen nucleus (see fig. 4).

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1E-3

0.01

0.1

1

1/N*

Δ

N/

Δ

P

P, GeV/c

for deuterons, moving into the forward hemisphere;

for deuterons, moving into the

backward hemisphere

Fig. 4. Distribution of deuterons on their total momentum in the system of rest

of the oxygen nucleus


It is visible that the momentum spectrum of deuterons, emitted into the

backward hemisphere, does not have any peculiarity and demonstrates a single
mode character. Momentum spectrum of deuterons, emitted into the forward
hemisphere, is rather hard and the above mentioned irregularity is clearly
expressed in region

р

= 0.40

0.55 GeV/

с

. It can be due to the superposition of two

mechanisms, having the different mean values of momenta. Probably, such an
effect is connected with different mechanisms of formation of deuterons, emitted

71


background image

into the forward and backward hemispheres. For formation of deuterons, emitted
into the backward hemisphere, the main contribution is given by the so called
«evaporation» mechanism and mechanism of Fermi breakup. For formation of
deuterons, emitted into forward hemisphere, besides of the above mentioned
mechanisms, there also exist contributions from the mechanisms of fusion of
cascade nucleons, decays of the relatively fast excited light fragments, and also a
direct knocking out the deuterons from the oxygen nuclei, which could be the
reason for a hardness and appearance of irregularities in their momentum
spectrum.

The study of correlations between the yield of deuterons and formation of

other fragments (table 4) shows that, in the events with formation of deuterons, the
mean multiplicity of fragments with Z

4 is larger and those of fragments with Z

5

is smaller compared to the events with absence of deuterons.

Table 4

Mean multiplicities of fragments in the events with and without deuteron

formation

Charge of fragment

n

d

1

2 3 4 5 6 7

0

1.37

±

0.03 0.56

±

0.01 0.063

±

0.003 0.035

±

0.002 0.076

±

0.003 0.216

±

0.005 0.247

±

0.006

1

2.47

±

0.04 1.06

±

0.02 0.12

±

0.01 0.054

±

0.005 0.067

±

0.006 0.126

±

0.008 0.022

±

0.003


Based on the study of these correlations for the deuterons emitted into the forward
and backward hemispheres, it is shown that mechanism of deuteron formation is
not connected with a presence or absence of the other fragments or charged
particles in an event, which means that the correlations observed are not sensitive
to the mechanism of deuteron formation.

In the fourth chapter,

the results of the study of the mechanisms of

formation of

4

Не

nuclei in the processes of fragmentation of relativistic oxygen

nuclei in interactions with protons at 3.25

А

GeV/

с

are presented (conducted

jointly with the coauthors: Glagolev V.V., Olimov K., Lutpullaev S.L., Yuldashev
A.A., Yuldashev B.S., Lugovoi V.V., etc.). Special attention was paid to the
determination of contributions of unstable nuclei

9

В

,

8

Ве

and contribution of

excited carbon nucleus in the cross-section of formation of

α

-particles. The

dependence of inclusive cross-sections and kinematical characteristics of

α

-

particles on the topology of breakup of oxygen was also investigated.
Experimental data were compared with the results of calculations using CFEM
model and with the predictions of the statistical Goldhaber and coalescence
models.

Aiming to clarify the contributions from different mechanisms of formation of

α

-particles, we compared the experimental normalized invariant inclusive

differential cross-section

3

3

/

)

(

p

d

Ed

T

f

r

σ

=

with the CFEM calculations and

predictions of the coalescence model. The CFEM calculations are in a relatively
good agreement within the statistical uncertainties with the experimental spectrum

72


background image

in region

Т

<15 MeV. Because CFEM underestimates rather strongly the

contribution from the evaporation mechanism for the formation of light fragments,
an agreement observed in this case leads to the conclusion that the contribution of
evaporation mechanism is negligibly small or absent for

α

-particles. In region

Т

>

15 MeV, with an increase in the kinetic energy of

α

-particles, disagreement

between CFEM calculations and experiment becomes stronger. Theoretical CFEM
spectrum breaks and ends at

Т

100 MeV, while the experimental distribution

extends upto

Т

200 MeV. Such a large disagreement between the experiment and

CFEM calculations is due to neglecting the

α

-cluster structure of light nuclei and

the contribution from fusion mechanism. In region

Т

100 MeV, we calculated the

spectrum of

α

-particles within the framework of coalescence model using the

experimental proton spectrum. Contribution of fusion mechanism into the inclusive
cross-section of formation of

α

-particles was found to be 1.4±0.3 %.

Comparison of CFEM calculations with the experimental transverse

momentum distribution of

α

-particles shows that, although the average values of

the transverse momenta coincide, there exists a fundamental disagreement
between predictions of CFEM and experiment at describing the shapes of the
spectra.

It is known that, according to the statistical fragmentation model, the angular

distribution of fragments with

Т

< 10 MeV per nucleon should be isotropic. While

studying the emission of light fragments (

р

, d, t and

3

Не

) with energy

Т

< 10 MeV

per nucleon, we observed the deviation of the experimental angular spectra from
the above mentioned prediction of the statistical theory. This experimental fact
was interpreted by us as an evidence for existense of an angular momentum of the
fragmenting nucleus.

Our analysis of kinematical characteristics of

α

-particles, formed in

16

Ор

interactions at 3.25

А

GeV/

с

, leads to the conclusion that the main part of

α

-

particles are formed due to the Fermi breakup (statistical mechanism) while the
contribution from the evaporation mechanism remains negligiby small. Role of the
coalescence effect becomes apparent and visible in region of quite large values of
kinetic energies and transverse momenta.

In the channels of formation of 3 and 4

α

-particles in

16

Ор

interactions at 3.25

А

GeV/

с

, we carried out an analysis of intermediate states of many nucleon

systems, decaying to

α

-particles, in particular

8

Ве

α

+

α

and

9

В

→α

+

α

+

р

reactions.

Also instable nuclei, such as

5

Не

and

5

Li, can be an additional source of

formation of

α

-particles. The existing experimental data allow us to estimate the

cross-sections of formation of instable isotope

5

Li, decaying into

4

Не

and proton.

This cross-section of lithium-5 formation proved to be

σ

(

5

Li) = 8.4

±

0.5 mbarn,

which does not differ rather strongly from the values of excitation functions,
obtained by us for stable isotopes.

Based on the invariant mass of three

α

-particles (fig. 5) and using elaborated

by us the phenomenological model of isotropic phase space, taking into the
account the conservation laws for energy – momentum in

16

Ор

collisions at 3.25

А

73


background image

GeV

/

с

, we found for the first time that the contribution from decay of excited

12

С

*

nuclei into the channel of formation of 3

α

-particles was about 38% percent of this

channel and the remaining part of the cross-section of this channel is realized via
the direct Fermi breakup and quasi elastic knocking out the one

α

-cluster from the

weakly bound remnant nucleus, containing three

α

-particles.

0

20

40

60

80

100

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

N

um

be

r of

ev

en

ts

Δ

E*, MeV

Fig. 5. Distribution of excitation energy

Δ

Е

* for a system of three

α

-particles.

Solid line

background distribution

While analyzing the channels of formation of 3 and 4

α

-particles in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

, we discovered the small azimuthal asymmetry and

collinearity. Naturally, we suggested that that the reason for appearance of
collinearity of momentum vectors for pairs of

α

-particles could be the decays of

instable nuclei

8

Ве

α

+

α

in their ground and first excited states with the energy

release equal to 0.1 and 3.04 MeV, respectively. We checked this assumption
taking into account the formation and decays of intermediate instable nuclei

8

Ве

α

+

α

and

9

В

α

+

α

+ p with the help of a phenomenological model of isotropic

phase space. In fig. 6, the distribution on the pair azimuthal angle (

ε

ij

) between i-th

and j-th

α

-particles is presented.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60

80

100

120

140

160

180

200

ε

i j

Number of com

binations

Fig. 6. Distribution on pair azimuthal angle (

ε

ij

) between i-th and j-th

α

-

particles. Notation is the same as in fig. 5

74


background image

In this figure, our Monte Carlo calculations under the modified

phenomenological model of isotropic phase space with taking into account the
formation and decays of unstable nuclei

8

Ве

and

9

В

as well as the calculations

without their formation are presented.

A good agreement between the calculations and experiment is observed when

taking into account the formation and decays of intermediate

8

Ве

and

9

В

nuclei.

The best agreement was achieved at the formation probabilities W(0.1) = 15.4%
and W(3.04) = 6.6% for

8

Ве

nuclei, and W(0.3) = 19% for

9

В

nuclei (the values of

the energy in MeV released at the decay of the given nuclei is shown in brackets).

In fig. 7, the distribution on the parameter of azimuthal collinearity (

β

2

) for

individual acts of

16

Ор

collisions with 3 and 4

α

-particles in the final states is

shown.

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Number of

event

s

β

2

Results of calculations by our Monte – Carlo model with taking into account (solid histogram)

and without (dashed histogram) the formation of unstable

8

Ве

and

9

В

nuclei

Fig.7.

β

2

distribution for individual acts of

16

Ор

collisions


There are also shown the results of calculations of distributions using the

modified model of isotropic phase space with taking into account and without
formation of unstable

8

Ве

and

9

В

nuclei. We can see that the calculated distribution

with formation of unstable

8

Ве

and

9

В

nuclei describes satisfactorily the

experimental spectrum (

χ

2

=3.88 per 10 degrees of freedom, which corresponds to

more than 95% level of statistical significance). The average values of these
parameters, <

β

2

>

exper

=0.13

±

0.03, <

β

2

>

calcul

= 0.13

±

0.02, also coincided. As

expected, the average value for the parameter

β

2

without taking into account the

formation of the above mentioned nuclei becomes equal to zero: <

β

2

>

calcul

=

0.004

±

0.024 at

χ

2

=21.56 per 10 degrees of freedom, which corresponds to the level

of statistical significance less than 2%.

Therefore, we can conclude that the azimuthal collinearity observed in

experiment in the channels of formation of 3 and 4

α

-particles is due to decays of

the intermediate unstable

8

Ве

and

9

В

nuclei.

On the basis of approximations by Gauss functions of the momentum spectra

versus x (

х

=1/

р

) of stable fragments and also using the results of the above

mentioned procedures for the determination of contributions of unstable nuclei

75


background image

with decay modes, we determined the cross-sections of formation of all the stable
and instable nuclei with Z=1

8 in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

, presented in

table 5.

From table 5, we can see that the largest inclusive cross-section of formation

of multicharge fragments belongs to the

α

-particles, and also that the cross-

sections of formation of the «mirror» nuclei with mass numbers differing by

Δ

А

= ±1 from the basic mass number (

А

=2Z) coincide within the statistical

uncertainties.

Table 5

Cross-sections of formation of the stable and unstable isotopes in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

(mbarns)

Z A

σ

±

Δσ

Z A

σ

±

Δσ

1

H

594.5 ± 5.5

9

B

*

5.70 ± 0.29

2

H

110.6 ± 1.3

10

B

10.6 ± 0.4

1

3

H

45.0 ± 1.6

11

B

10.9 ± 0.4

3

He

45.4 ± 1.6

5

12

B

0.51 ± 0.42

4

He

164.0 ± 1.9

10

C

1.77 ± 0.8

5

He

*

8.40 ± 0.50

11

C

9.18 ± 0.76

2

6

He

1.03 ± 0.23

12

C

26.3 ± 0.8

5

Li

*

8.40 ± 0.50

12

C

*

9.80 ± 0.80

6

Li

19.0 ± 0.8

13

C

9.48 ± 0.76

7

Li

10.6 ± 0.8

6

14

C

3.68 ± 0.76

3

8

Li

4.80 ± 0.76

13

N

9.40 ± 0.79

7

Be

10.3 ± 0.5

14

N

26.1 ± 0.8

8

Be

*

7.63 ± 0.37

7

15

N

30.3 ± 0.8

9

Be

6.15 ± 0.52

14

O

2.85 ± 0.70

15

O

31.1 ± 0.7

4

10

Be

0.89±0.52

8

16

O

13.0 ± 0.7

*)

unstable and excited states


In the fifth chapter,

the results of systematic investigations of the processes

of formation of the cumulative protons are presented and conclusions are given
about the preferable scenario of their formation in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

,

π

С

collisions at 40 GeV/

с

,

рС

interactions at 4.2 and 9.9 GeV/

с

,

4

НеС

and

СС

collisions at 4.2

А

GeV/

с

, and also in

р

Ne interactions at 300 GeV/

с

(conducted

jointly with the coauthors: Lutpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev B.S., Petrov
V.I., Bekmirzaev R.N., etc.).

In figure 8, as an example, the inclusive cross-sections of proton formation in

the dependence on the cumulative number

β

for

β

> 1.2 in

СС

and

π

С

collisions at

the momenta of 4.2

А

GeV/

с

and 40 GeV/

с

, respectively, are given. Figure 9

presents the invariant inclusive cross-sections for the formation of cumulative
protons in

р

20

Ne

and

16

Ор

collisions. The results of approximation of the

experimental data by the below expression are given by the straight lines:

76


background image

f

(

β

) =

a

exp(

b

β

).

(2)

Results of approximations of all the experimental data for proton distributions

versus value

β

by the expression given in (2) are shown in table 6.

From table 6, one can see, that the values of the slope parameter

b

coincide

within the statistical errors for all the considered types of collisions and primary
energies. The value of

b

averaged from all the considered collisions proved to be

8.1±0.1.

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

0,1

1

10

100

1000

β

d

σ

/d

β

, mbn

(

) – for

π

С

collisions at 40 GeV/

с

and (

) – for

СС

collisions at 4.2

А

GeV/

с

. Straight

lines – the results of approximation of the experimental data by the relation given in (2)

Fig. 8. Inclusive cross-sections of formation of protons as functions of the

cumulative number

β


It is interesting to mention that not only the invariant inclusive cross-sections

of formation of cumulative protons versus the cumulative number

β

, but also the

distributions of protons on

β

have the similar exponential character.

Table 6

The values of the slope paramater obtained using approximation given in (2)

along with the types of collisions and the number of events

Type of

interaction,

Р

о

(

ГэВ

/

с

)

Numbe

r of

events

Slope

parameter,

b

χ

2

/n.d.f.

π

С

, 40.0

16657 8.18 ± 0.26

1.1

р

С

, 4.2

6901

8.09 ± 0.49

1.0

р

С

, 9.9

18325 8.10 ± 0.25

0.9

4

He

С

, 4.2

А

12326 8.00 ± 0.28

1.2

СС

, 4.2

А

20530 8.14 ± 0.20

0.4

16

Ор

, 3.25

А

12367 8.13 ± 0.21

0.4

р

20

Ne,300

4990

7.99 ± 0.18

0.8

77


background image

Therefore, one can conclude that the mechanism of formation of the

cumulative protons do not depend on the type of projectile and the primary energy.

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

10

1

10

2

10

3

x4

E*

d

3

σ

/dp

3

, mbn*GeV

-1

*

с

2

*s

te

r

-1

β

Straight lines

the results of approximation of the experimental data by the expression

given in (2)

Fig. 9. Invariant inclusive cross-section of cumulative protons formation

depending on the cumulative parameter

β

for

р

20

Ne (

) and

16

Ор

(

) collisions

at high energies


Approximation of the

А

dependence of the mean multiplicity of the

cumulative protons by the expression <n

cum

> =

a

+

A

α

(where

А

mass number of

the fragmenting nucleus,

а

and

α

are fitting parameters) gives the values

a

=

0.41

± 0.01 and

α

= 0.15 ± 0.01 at the more than 99% confidence level. At

approximation by the expression <n

cum

> =

a

+ Z

α

the values of the parameters are

equal to

a

=

0.32 ± 0.01 and

α

= 0.17 ± 0.01 also at the more than 99%

confidence level. For both the approximations, the values obtained for the power
degree are close to the value 1/6, which differs significantly from the value 1/3,
specific for the

А

dependence of the average multiplicities of all the protons. Since

formation of the cumulative protons is connected with the number of fluctuations
of the nuclear density, which is proportional to the variance of the average
multiplicity, then, in the «tube» of the fragmenting nucleus of a size ~

А

1/3

interacting with an impinging particle, the number of such fluctuation will be
proportional to <n>

1/2

with the average number of the cumulative protons being

proportional to ~

А

1/6

. In the given case, the character of

А

dependence confirms

the scenario of «cold» formation of the cumulative protons, based on the existence
of fluctons. The other strong argument supporting such a scenario is an
independence of the fraction of cumulative events from the mass number of the
projectile particle or nucleus. The numerical values for these fractions are
presented in table 7.

From table 7, it follows that the fractions of the cumulative events are

independent from the mass number of a projectile particle (proton or nucleus) for
the target with the same mass number

А

. These data show the sensitivity of these

fractions to the type of a projectile particle (pion or system of baryons).

78


background image

The first circumstance shows the possibility to combine the number of events

with the cumulative protons in different ensembles given for the calculation of
their average fraction for the baryon systems (for

р

12

С

,

α

12

С

, and

12

С

12

С

collisions). In our case, this value is equal to (10.0 ± 0.1)%. Independence of the
fraction of events with the cumulative proton on the size of a projectile baryon
system can point out the dominant role of the single interactions of the impinging
particles with fluctons, which numbers are constant according to «cold» model in
our case (the same target nucleus). Since the interaction of the colliding objects is
the single folded, then its characteristics will be influenced by the properties of the
primary particles (for example, their quark composition). In this sence, it is
interesting to consider the ratio of the cumulative events for pions and baryon
systems. It is easy to see that this ratio equals to 0.66 ± 0.02, i.e. 2/3, which
coincides with the ratio of the numbers of valent quarks for pion and proton
pointing that the cumulative processes proceed on quark parton level.

Thus one can conclude that the dependence of the invariant inclusive cross-

sections of formation of the cumulative protons on the cumulative number

β

has

the universal regularity, expressed in its independence from the primary energy
and mass of the fragmenting nucleus. Based on the study of correlations between
multiplicities of secondary particles and fragments and formation of the cumulative
protons we established that the mean multiplicities of the secondary particles and
fragments correlate with the yield of cumulative proton, but are independent within
the statistical uncertainties from the value of the cumulative parameter

β

of a

proton.

Table 7

Fraction of events with the cumulative protons as a function of the type of

projectile particle or nucleus

Type of

interaction,

Р

о

, GeV/

с

The total

number of

events

The number of

events with

cumulative proton

Fraction of events

with the cumulative

proton, %

π

12

С

, 40.0

16657

1097

6.6 ± 0.2

р

12

С

, 4.2

6901

699

10.1 ± 0.4

р

12

С

, 9.9

18325

1825

10.0 ± 0.2

4

Не

12

С

, 4.2

А

12326

1211

9.8 ± 0.3

12

С

12

С

, 4.2

А

20530

2070

10.1 ± 0.2

16

Ор

, 3.25

А

12367

1496

12.1 ± 0.4

р

20

Ne,300

4990

728

14.6 ± 0.6

СТа

, 4.2

2440

1013

41.5 ± 1.5


In appendixes

, the description of the algorithms of the modeling the decays

of oxygen nuclei on 3 and 4

α

-particles in the framework of the isotropic phase

space model are given. There the algoritm for calculating the contribution of the
excited

12

C nucleus into the channel of formation of 3

α

-particles is also presented.

79


background image

CONCLUSION

1. For the first time, under 4

π

acceptance conditions, a systematic analysis for

the formation of proton fragments was carried out in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

and it was shown that:

shape of momentum spectrum of protons at

р

>0.25 GeV/

с

(except

«evaporated» ones), emitted into the front hemisphere in the system of rest of the
fragmenting nucleus, does not depend on the degree of the nucleus excitation;

shape of momentum spectrum of protons, moving into the back hemisphere

in the system of rest of the fragmenting nucleus, is strongly correlated with its
degree of excitation;

an irregularity observed in the spectrum of kinetic energy of fast protons in

the region of

Т

=70

90 MeV in the oxygen rest frame is shown to be due to the

decay of two nucleon system after absorbing the slow pion;

the basic mechanisms for the proton formation (“evaporation” mechanism,

mechanism of Fermi decay of the excited remnant nucleus, and mechanism of
direct knock out of protons at the process of cascading) were identified and their
statistical weights (contributions) estimated to be (27.4

±

0.5)%, (32.0

±

0.6)%, and

(40.6

±

0.7)%, respectively.

2. Based on an analysis of the normalized invariant inclusive differential

cross-section of the proton formation in

16

Ор

interactions at 3.25

А

GeV/

с

,

р

12

С

collisions at 9,9 GeV/

с

,

п

12

С

interactions at 40 GeV/

с

, and p

20

Ne collisions at 300

GeV/

с

the conclusion was made that the mechanism of fast proton formation,

especially those moving forward, have an universal character, expressed in its
independence on the primary energy and type of impinging particle or the light
fragmenting nucleus.

3. For the first time, a three stage phenomenological model for the analytical

description of distribution of proton multiplicities in

π

С

collisions at 40 GeV/

с

,

р

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

and

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

was developed

and the contributions for the main mechanisms of proton formation –
«evaporation», Fermi decay and direct knocking out of by the primary proton and
secondary particles were determined. It was established that these contributions are
independent from the energy and mass number of light fragmentation nucleus, but
are sensitive to the type of projectile particle (pion or proton), i.e. to the number of
its valent quarks. It is necessary to point out that the values of these contributions
(fractions) for

р

20

Ne-collisions at 300 GeV/

с

and

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV/

с

coincide within uncertainties with the values determined from an analysis of the
invariant structure function of protons, formed in

16

Ор

interactions at 3.25

А

GeV/

с

.

4. In the momentum spectrum of “forward deuterons” in the system of rest of

the oxygen nucleus in the region of 0.40 <

р

< 0.55 GeV/

с

a shoulder was

observed, which could be due to the fusion mechanism of fast cascade nucleons,
decays of the relatively fast light fragments, and also due to the direct quasi elastic
knocking out of deuteron from the oxygen nucleus by the primary proton. Average

80


background image

multiplicities of fragments correlate with availability of a deuteron in an event, but
are independent from mechanism of deuteron formation. Coalescence model
describes successfully the momentum spectrum of fast deuterons and

α

-particles.

5. A systematic comparison of experimental data on oxygen nucleus

fragmentation in

16

Ор

collisions at 3.25

А

GeV

/

с

with the CFEM model

predictions was made. It was shown that for the realistic description of a nucleus
fragmentation processes in hadron-nucleus collisions at high energies it is
necessary to take into account the contribution of “evaporation” mechanism (even
for such light nuclei as

16

О

), mechanism of fusion of fast cascade nucleons, and

also an

α

-cluster structure of light nuclei in the CFEM model. The necessity for

taking into account the small angular moment acquired by the fragmenting nucleus
was proved.

6. Formation of

α

-particles in

16

Ор

reactions and in different topological

channels of oxygen nucleus disintegration was investigated, and their momentum
and angular spectra were analyzed. Phenomenological models of formation of

α

-

particles through breakup of intermediate nuclei

8

Ве

,

9

В

and excited nucleus

12

С

*

were worked out and tested. In particular, it was established that:

dominant channel of multifragmentation was a disintegration of oxygen

nucleus with emission of helium nuclei, part of them being the products of decay of
short - lived

5

Li,

5

Не

,

8

Ве

,

9

В

, and

12

С

* nuclei;

in the channels of formation of 3 and 4

α

-particles, a collinearity caused by

decays of the instable

8

Ве

and

9

В

nuclei was revealed;

for the first time, the contributions of the channels of decays of

8

Ве

and

9

В

nuclei and that of the excited

12

С

* nucleus into the inclusive channel of formation

of

α

-particles were established quantitatively;

contribution of the excited nucleus

12

С

* decays into the channel of formation

of 3

α

-particles was proved to be about 38% of the cross-section of this channel, and

the remaining part of the cross-section of this channel was realized through the
direct Fermi decay or quasi elastic knocking out of a single

α

-cluster from the

weakly bound remnant nucleus, containing three

α

-particles;

from the analysis of the angular spectrum of two-, three-, and four-nucleon

fragments, the hint on the existence of an angular moment of the fragmenting
remnant nucleus was obtained; the effect became more intensive at the transition
from the lighter to the heavier fragments.

7. For the first time, under the conditions of 4

π

acceptance, cross-sections of

formation of stable and instable isotopes with charges Z=1

8 in

16

Ор

collisions at

3.25

А

GeV/

с

were measured. It was shown that cros sections for the formation of

“mirror” nuclei with mass numbers, differing on

Δ

А

= ± 1 from the basic mass

number defined as

А

= 2Z, coincided within statistical errors. The cross-sections

for the yields of instable isotope

9

В

and its “mirror” stable isotope

9

Ве

also

coincided within statistical uncerainties. A regularity observed can also be
extended to the mirror nuclei (

15

N,

15

O), formed as a result of a loss of one nucleon

by initial

16

О

nucleus in the peripheral collisions with target protons.

81


background image

8. For the first time, the formation of cumulative protons in

16

Ор

interactions

at 3.25

А

GeV/

с

,

р

12

С

collisions at 4.2 GeV/

с

and 9,9 GeV/

с

,

п

12

С

- interactions

at 40 GeV/

с

, p

20

Ne collisions at 300 GeV/

с

, and in

α

12

C and

12

C

12

C collisions at

4.2

А

GeV/

с

was studied in detail and it was shown that:

the values of a slope parameter for the distributions of invariant inclusive

cross-sections of formation of the cumulative protons depending on the cumulative
number

β

showed the universal character («nuclear scaling »), expressed by their

independence from the type of projectile or target and the primary energy;

an independence of the mean multiplicity of the cumulative protons in

cumulative events from the same target nucleus on the primary energy and type of
a projectile was established. It was shown that formation of cumulative protons
proceeds predominantly through the «cold» model scenario. The argument for this
version of scenario is based on the independence of the fraction of cumulative
events on the mass number of a projectile nucleus or particle.

an absence of correlations between mechanisms of formation of cumulative

protons and secondary particles and fragments was revealed;

9. An independence of mechanisms of formation of light fragments was

established. The correlation phenomena observed in experiment are the
consequences of conservation laws for energy – momentum, electrical and baryon
charges in the processes of fragmentation of nuclei.

The main framework of the researches conducted in the dissertation is the

systematic and complex study of the processes of fragmentation of light nuclei in a
wide range of primary energies with the use of a single methodology. The
overwhelming majority of the results, included in this thesis, were obtained for the
first time, and these data allow for a deeper and more detailed understanding of
characteristics and properties of nuclei, fragmenting under an action of high energy
particles and relativistic nuclei.

The problems, set in the dissertation, on complex experimental and

phenomenological study of fragmentation processes and establishement of the
dominant processes in formation of protons and light fragments in the

π

, p,

α

, C

(C) and p (

16

O,

20

Ne) collisions in a range of primary energies 3–300 GeV were

fully solved.

Results of the dissertation work give a wide practical material for the test of

theoretical models and approaches at investigation of problems of fragmentation of
nuclei in hadron- and nucleus-nucleus collisions at high energies and can be used
for the development of the theory of strong interactions, and can also be used for
planning and carriying out the new experiments on the ion accelerators.

Data on cross-sections of formation of stable and unstable isotopes produced

in interactions of oxygen nuclei with protons at high energies, obtained in the
present thesis, can find their application in space physics and cosmochemical
studies for determination of characteristics of the processes of cosmogenic
nucleosynthesis.

82


background image

ЭЪЛОН

ҚИЛИНГАН

ИШЛАР

РЎЙХАТИ

СПИСОК

ОПУБЛИКОВАННЫХ

РАБОТ

LIST OF PUBLISHED WORKS

I

бўлим

(I

часть

; part I)

1.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Белов

М

.

А

.,

Базаров

Э

.

Х

.,

Липин

В

.

Д

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Насыров

Ш

.

З

.,

Олимов

К

.,

Юлдашев

А

.

А

.

Некоторые

особенности

фрагментации

ядра

кислорода

во

взаимодействиях

с

протоном

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

. –

Ташкент

, 2002. –

3. –

С

. 16-19.

2.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Базаров

Э

.

Х

.,

Глаголев

В

.

В

.,

Липин

В

.

Д

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Олимов

Х

.

К

.,

Юлдашев

А

.

А

.

Особенности

энергетических

характеристик

протонов

-

фрагментов

,

образованных

в

16

Ор

-

взаимодействиях

при

высоких

энергиях

//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

. –

Ташкент

, 2003. –

1. –

С

. 32-35.

3.

Базаров

Э

.

Х

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Хамидов

Х

.

Ш

.,

Юлдашев

А

.

А

.,

Юлдашев

Б

.

С

.

Образование

дейтронов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

. –

Ташкент

, 2004. –

3. –

С

.27-30.

4.

Базаров

Э

.

Х

.

Корреляции

в

рождениях

дейтронов

и

вторичных

фрагментов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Узбекский

физический

журнал

. –

Ташкент

, 2004. –

2(6). –

С

. 87-90.

5.

Базаров

Э

.

Х

.

Об

энергетическом

спектре

протонов

,

образованных

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Ядерная

физика

. –

Москва

, 2005. –

9

(68). –

С

.

1611-1613; Bazarov E.Kh. On the Energy Spectrum of Protons

Produced in

16

Op Collisions at a Momentum of 3.25 GeV/c per Nucleon// Physics

of Atomic Nuclei. – Moscow, 2005. – vol.68, N 9. – pp.

1551-1553.

6.

Базаров

Э

.

Х

.,

Глаголев

В

.

В

.,

Луговой

В

.

В

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Петров

В

.

И

.,

Юлдашев

А

.

А

.,

Юлдашев

Б

.

С

.

О

сечениях

образования

стабильных

и

нестабильных

изотопов

с

зарядом

от

1

до

8

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Письма

в

Журнал

экспериментальной

и

теоретической

физики

. –

Москва

, 2005. –

4 (81). –

С

.174-176.

7.

Базаров

Э

.

Х

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.

Петров

В

.

И

.,

Хамидов

Х

.

Ш

.,

Юлдашев

Б

.

С

.,

Каршиев

Д

.

А

.

Образование

кумулятивных

протонов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Узбекский

физический

журнал

. –

Ташкент

, 2005. –

3 (7). –

С

. 159-164.

8. Bazarov E.Kh. Sources of Alpha-Particle Production Production in

16

Op

Collisions at 3.25 GeV/c per Nucleon// Physics of Atomic Nuclei. – Moscow,
2006. – vol. 69, N1. –

рр

.

165-167.

9.

Бекмирзаев

Р

.

Н

.,

Базаров

Э

.

Х

.,

Игамкулов

З

.

А

.

,

Олимов

К

.,

Петров

В

.

И

.,

Тугалов

Ф

.,

Хамидов

Х

.

Ш

.,

Шукуров

Э

.

Х

.,

Юлдашев

Б

.

С

.

Особенности

импульсного

спектра

протонов

в

р

20

Ne-

соударениях

при

300

ГэВ

/c//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

. –

Ташкент

, 2007. –

5. –

С

.

26-29.

83


background image

10.

Базаров

Э

.

Х

.

Образование

ядер

4

Не

в

различных

топологических

каналах

в

16

Ор

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Узбекский

физический

журнал

. –

Ташкент

, 2007. –

2 (9). –

С

. 94-97.

11. Olimov K., Bazarov E.Kh., Bekmirzaev R.N., Lutpullaev S.L.,Olimov

A.K., Petrov V.I., Sattarov A.R., Khamidov Kh.Sh., Yuldashev B.S. Production of
Cumulative Protons in High-Energy Hadron-Nucleus and Nucleus-Nucleus
Interactions// Physics of Atomic Nuclei. – Moscow, 2007. – vol. 70, N 4. –

рр

.

709-711.

12. Olimov K, Lutpullaev S.L., Petrov V.I., Bazarov E.Kh, Yuldashev B.S.

On the Production of Cumulative Protons in High-Energy Hadron-Nucleus and
Nucleus-Nucleus Collisions// Physics of Atomic Nuclei. – Moscow, 2007. – vol.
70, N 11. –

рр

.

1982-1983.

13. Bazarov E.Kh., Production of cumulative protons at high-energy

16

Op-

and p

20

Ne-collisions// Ukrainian Journal of Physics. – Kiev, 2007. – vol. 52, N11.

рр

.

1052-1055.

14.

Базаров

Э

.

Х

.

О

вкладах

механизмов

образования

протонов

в

адрон

-

ядерных

соударениях

при

высоких

энергиях

//

Узбекский

физический

журнал

.

Ташкент

, 2007. –

4 (9). –

С

.286-288.

15.

Базаров

Э

.

Х

.

Импульсное

и

угловое

распределения

дейтронов

в

16

Ор

-

соударениях

при

импульсе

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Узбекский

физический

журнал

. –

Ташкент

, 2008. –

1 (10). –

С

. 5-9.

16.

Базаров

Э

.

Х

.,

Каршиев

Д

.,

Юлдашев

Б

.

С

.,

Олимов

К

.,

Кратенко

М

.

Ю

.,

Луговой

В

.

В

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Петров

В

.

И

.,

Юлдашев

А

.

А

.

О

сечениях

выхода

промежуточных

нестабильных

ядер

8

Ве

,

9

В

и

возбужденных

ядер

12

С

*

в

каналах

с

образованием

ядер

4

Не

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Узбекский

физический

журнал

. –

Ташкент

, 2011. –

5(13). –

С

.311-

315.

17.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Базаров

Э

.,

Каршиев

Д

.

А

.

О

механизмах

образования

протонов

и

дейтронов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

ГэВ

/

с

на

нуклон

//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

.

Ташкент

, 2012. –

1. –

С

.

30-33.

18.

Базаров

Э

.

Х

.,

Каршиев

Д

.

А

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Петров

В

.

И

.,

Турдалиев

К

.

Т

.,

Юлдашев

А

.

А

.,

Юлдашев

Б

.

С

.

Сравнительный

анализ

реакций

с

образованием

зеркальных

ядер

7

Li

и

7

Be

в

16

Ор

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Доклады

Академии

наук

Республики

Узбекистан

. –

Ташкент

, 2013. –

5. –

С

.

13-15.

II

бўлим

(II

часть

; II part)

19.

Базаров

Э

.

Х

.

Корреляция

степени

возбуждения

фрагментирующего

ядра

с

импульсным

спектром

протонов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/c//

Фундаментальные

и

прикладные

вопросы

физики

:

Труды

Межд

.

конф

. 18-19

ноября

2004. –

Ташкент

, 2004. –

С

.19-22.

20.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Юлдашев

А

.

А

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Базаров

Э

.

Х

.,

Каршиев

Д

.

А

.

Характеристики

каналов

с

образованием

зеркальных

ядер

7

Ве

84


background image

и

7

Li

в

16

Ор

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Фундаментальные

и

прикладные

вопросы

физики

:

Труды

межд

.

конф

. 14-15

ноября

2013. –

Ташкент

, 2013. –

С

. 24-26.

21. Yuldashev B.S., Bazarov E.Kh., Lutpullaev S.L., Olimov K., Petrov V.I.,

Cumulative protons ih hadron-nucleus and nucleus-nucleus interactions// XXII
international Baldin seminar on High Energies Physics Problems: Proceedings of
Science. – Dubna (Russia), 2014. – 8 p.

22.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Базаров

Э

.,

Каршиев

Д

.,

Олимов

К

.

О

механизмах

образования

протонов

и

дейтронов

в

16

Ор

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Препринт

ИЯФ

АН

РУ

. –

Ташкент

, 2011. –

Р

-7-698. – 10

с

.

23.

Базаров

Э

.

Х

.,

Юлдашев

Б

.

С

.,

Каршиев

Д

.

А

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

.,

Олимов

К

.,

Петров

В

.

И

,

Турдалиев

К

.

Т

.,

Юлдашев

А

.

А

.

Сравнительный

анализ

реакций

с

образованием

зеркальных

ядер

7

Li

и

7

Be

в

16

Ор

-

взаимодействиях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Препринт

ИЯФ

АН

РУз

. –

Ташкент

,

2013. –

Р

-7-705. – 6

с

.

24.

Базаров

Э

.

Х

.,

Каршиев

Д

.

А

.,

Турдалиев

К

.

Т

.,

Юлдашев

Б

.

С

.

К

вопросу

об

образовании

протонов

и

α

-

частиц

в

16

О

р

-

соударениях

при

3.25

А

ГэВ

/

с

//

Препринт

ИЯФ

АН

РУ

. –

Ташкент

, 2014. –

Р

-7-709. – 16

с

.

25. Bazarov E. Kh., Glagolev V.V., Ismatov E.I., Karshiev D.A., Turumov

E., Lugovoi V.V., Luttpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A., Yuldashev B.S.,
Fazilov M.I. 3 and 4

α

-Particles Production Channels in the

16

Op-Collisions at

3.25 A GeV/c and the Isotropic Phase space Model// Modern Problems of Nuclear
Physics: Book of abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15 August 2003 in
Samarqand. – Tashkent, 2003. –

рр

. 57-58.

26. Bazarov E.Kh., Luttpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A.

Fragmentation of Relativistic Oxygen Nuclei in Interactions with Protons// Modern
Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15
August 2003 in Samarqand. – Tashkent, 2003. –

рр

. 72-73.

27. Bazarov E.Kh., Luttpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A., Yuldashev

B.S. Peculiarities of the Oxygen Nuclei Fragmentation in the Peripheral Interaction
with Proton at 3.25 A GeV/c// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of
abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15 August 2003 in Samarqand. – Tashkent,
2003. –

рр

. 74-75.

28. Olimov K., Lutpullaev S.L. Olimov Kh.K., Petrov V.I., Yuldashev A.A.,

Yuldashev B.S., Bazarov E.Kh. Recent Results on Investigation of

16

Op Collisions

at 3.25 A GeV/c// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts of the
sixth Intern. Conf. 19-22 September 2006. – Tashkent, 2006. –

рр

. 38-40.

29. Bazarov E.Kh., Olimov K., Karshiev D.A., Yuldashev B.S. Inclusive

Production of Deuterons in

16

Op-Interactions at 3.25 A GeV/c// Modern Problems

of Nuclear Physics: Book of abstracts of the sixth Intern. Conf. 19-22 September
2006 in Tashkent. – Tashkent, 2006. –

рр

.108-109.

30. Bazarov E.Kh., Olimov K., Petrov V.I., Lutpullaev S.L. Formation of

Proton-Fragments in Hadron-Nucleus and Nucleus-Nucleus Collisions at High
Energies// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts of the sixth
Intern. Conf. 19-22 September 2006 in Tashkent. –Tashkent, 2006. –

рр

. 109-110.

85


background image

31. Bazarov E.Kh., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev

A.A., Karshiev D.A. Study of the momentum spectrum of protons at different
degrees of excitation in

16

Op-Interactions at 3.25 A GeV/c// Nuclear Science and

its Application: Book of abstracts of the VII Eurasian Conf. 25-28 September 2012
Samarkand. – Tashkent, 2012. –

рр

.120-121.

32. Bazarov E.Kh., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev

A.A., Karshiev D.A. Energy spectra of protons produced in

16

Op-Interactions at

3.25 A GeV/c// Nuclear Science and its Application: Book of abstracts of the VII
Eurasian Conf. 25-28 September 2012 Samarkand. – Tashkent, 2012. –

рр

. 121-

122.

33.

Юлдашев

Б

.

С

.,

Глаголев

В

.

В

.,

Лутпуллаев

С

.

Л

,.

Базаров

Э

.

Х

.,

Каршиев

Д

.

А

.,

Олимов

К

.,

Петров

В

.

И

.

Образование

зеркальных

ядер

Be

и

Li

в

Ор

-

соударениях

при

3,25

А

·

ГэВ

/

с

7

7

16

//

Х

II

конференция

по

физике

высоких

энергий

,

ядерной

физике

и

ускорителям

:

Тез

.

докл

. 17-21

марта

2014.-

Харьков

, 2014.-

С

.41-42.

34. Bazarov E.H., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov K., Petrov V.I.

Production of cumulative protons in hadron and nucleus-nucleus collisions at high
energies// “NUCLEUS 2014” Fundamental problems of nuclear physics, atomic
power engineering and nuclear technologies: Book of abstracts of LXIV Intern.
Conf. 1 - 4 jule 2014. – Minsk, 2014. – p.106.


























86


background image


Автореферат

Тил

ва

адабиёт

таълими

журнали

таҳририятида

таҳрирдан

ўтказилди

(25.12.2014

йил

)






































Босишга

рухсат

этилди

: 15.04.2015

Ҳажми

: 4,5.

Адади

: 100.

Буюртма

:

28

“Top Image Media”

босмахонасида

босилди

.

Тошкент

шаҳри

,

Я

.

Ғуломов

кўчаси

, 74-

уй






87


background image




88

Bibliografik manbalar

Юлдашев Б.С., Белов М.А., Базаров Э.Х., Липин В.Д., Лутпуллаев С.Л., Насыров Ш.З., Олимов К., Юлдашев А.А. Некоторые особенности фрагментации ядра кислорода во взаимодействиях с протоном при 3.25 А ГэВ/c// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2002. -№3.-С. 16-19.

Юлдашев Б.С., Базаров Э.Х., Глаголев В.В., Липин В.Д., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Олимов Х.К., Юлдашев А.А. Особенности энергетических характеристик протонов-фрагментов, образованных в |6Ор-взаимодействиях при высоких энергиях// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. -Ташкент, 2003. - №1. - С. 32-35.

Базаров Э.Х., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Хамидов Х.Ш., Юлдашев А.А., Юлдашев Б.С. Образование дейтронов в 16Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2004. -№3. - С.27-30.

Базаров Э.Х. Корреляции в рождениях дейтронов и вторичных фрагментов в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Узбекский физический журнал. - Ташкент, 2004. - № 2(6). - С. 87-90.

Базаров Э.Х. Об энергетическом спектре протонов, образованных в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c // Ядерная физика. - Москва, 2005. - №9 (68). - С.1611-1613; Bazarov E.Kh. On the Energy Spectrum of Protons Produced in 16Op Collisions at a Momentum of 3.25 GeV/с per Nucleon// Physics of Atomic Nuclei. - Moscow, 2005. - vol.68, N 9. - pp. 1551-1553.

Базаров Э.Х., Глаголев В.В., Луговой В.В., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Петров В.И., Юлдашев А.А., Юлдашев Б.С. О сечениях образования стабильных и нестабильных изотопов с зарядом от 1 до 8 в 16Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - Москва, 2005. - № 4 (81). - С. 174-176.

Базаров Э.Х., Лутпуллаев С.Л., Олимов К. Петров В.И., Хамидов Х.Ш., Юлдашев Б.С., Каршиев Д.А. Образование кумулятивных протонов в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Узбекский физический журнал. -Ташкент, 2005.-№3 (7). - С. 159-164.

Bazarov E.Kh. Sources of Alpha-Particle Production Production in 16Op Collisions at 3.25 GeV/с per Nucleon// Physics of Atomic Nuclei. - Moscow, 2006.-vol. 69, Nl.-pp. 165-167.

Бекмирзаев P.H., Базаров Э.Х., Игамкулов 3.A., Олимов К., Петров В.И., Тугалов Ф., Хамидов Х.Ш., Шукуров Э.Х., Юлдашев Б.С. Особенности импульсного спектра протонов в р2<)№-соударениях при 300 ГэВ/c// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2007. -№5. - С. 26-29.

Базаров Э.Х. Образование ядер 4Не в различных топологических каналах в |6Ор-взаимодействиях при 3.25 А ГэВ/c// Узбекский физический журнал. - Ташкент, 2007. - №2 (9). - С. 94-97.

Olimov К., Bazarov E.Kh., Bekmirzaev R.N., Lutpullaev S.L.,Olimov A.К., Petrov V.I., Sattarov A.R., Khamidov Kh.Sh., Yuldashev B.S. Production of Cumulative Protons in High-Energy Hadron-Nucleus and Nucleus-Nucleus Interactions// Physics of Atomic Nuclei. - Moscow, 2007. - vol. 70, N 4. - pp. 709-711.

Olimov K, Lutpullaev S.L., Petrov V.I., Bazarov E.Kh, Yuldashev B.S. On the Production of Cumulative Protons in High-Energy Hadron-Nucleus and Nucleus-Nucleus Collisions// Physics of Atomic Nuclei. - Moscow, 2007. - vol. 70, N 11. - pp. 1982-1983.

Bazarov E.Kh., Production of cumulative protons at high-energy 16Op-and p2()Ne-collisions// Ukrainian Journal of Physics. - Kiev, 2007. - vol. 52, N11. -pp. 1052-1055.

Базаров Э.Х. О вкладах механизмов образования протонов в адрон-ядерных соударениях при высоких энергиях// Узбекский физический журнал. - Ташкент, 2007. - №4 (9). - С.286-288.

Базаров Э.Х. Импульсное и угловое распределения дейтронов в |6Ор-соударениях при импульсе 3.25 А ГэВ/c// Узбекский физический журнал. -Ташкент, 2008.-№1 (10).-С. 5-9.

Базаров Э.Х., Каршиев Д., Юлдашев Б.С., Олимов К., Кратенко М.Ю., Луговой В.В., Лутпуллаев С.Л., Петров В.И., Юлдашев А.А. О сечениях выхода промежуточных нестабильных ядер sBe, 9В и возбужденных ядер |2С* в каналах с образованием ядер 4Не в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Узбекский физический журнал. - Ташкент, 2011. - №5(13). - С.311-315.

Юлдашев Б.С., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Базаров Э., Каршиев Д.А. О механизмах образования протонов и дейтронов в |6Ор-соударениях при 3.25 ГэВ/c на нуклон// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2012. - №1. - С. 30-33.

Базаров Э.Х., Каршиев Д.А., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Петров В.И., Турдалиев К.Т., Юлдашев А.А., Юлдашев Б.С. Сравнительный анализ реакций с образованием зеркальных ядер 7Li и 7Ве в |6Ор-взаимодействиях при 3.25 А ГэВ/c// Доклады Академии наук Республики Узбекистан. -Ташкент, 2013.-№5.-С. 13-15.

Базаров Э.Х. Корреляция степени возбуждения фрагментирующего ядра с импульсным спектром протонов в 16Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/с// Фундаментальные и прикладные вопросы физики: Труды Межд. конф. 18-19 ноября 2004. - Ташкент, 2004. - С. 19-22.

Юлдашев Б.С., Юлдашев А.А., Лутпуллаев С.Л., Базаров Э.Х., Каршиев Д.А. Характеристики каналов с образованием зеркальных ядер 7Веи 7Li в |6Ор-взаимодействиях при 3.25 А ГэВ/c// Фундаментальные и прикладные вопросы физики: Труды межд. конф. 14-15 ноября 2013. -Ташкент, 2013. - С. 24-26.

Yuldashev B.S., Bazarov E.Kh., Lutpullaev S.L., Olimov К., Petrov V.I., Cumulative protons ih hadron-nucleus and nucleus-nucleus interactions// XXII international Baldin seminar on High Energies Physics Problems: Proceedings of Science. - Dubna (Russia), 2014. - 8 p.

Юлдашев Б.С., Лутпуллаев С.Л., Базаров Э., Каршиев Д., Олимов К. О механизмах образования протонов и дейтронов в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Препринт ИЯФ АН РУ. -Ташкент, 2011. - № Р-7-698. - 10 с.

Базаров Э.Х., Юлдашев Б.С., Каршиев Д.А., Лутпуллаев С.Л., Олимов К., Петров В.И, Турдалиев К.Т., Юлдашев А.А. Сравнительный анализ реакций с образованием зеркальных ядер 7Li и 7Ве в |6Ор-взаимодействиях при 3.25 А ГэВ/c// Препринт ИЯФ АН РУз. - Ташкент, 2013. -№ Р-7-705. -6 с.

Базаров Э.Х., Каршиев Д.А., Турдалиев К.Т., Юлдашев Б.С. К вопросу об образовании протонов и а-частиц в |6Ор-соударениях при 3.25 А ГэВ/c// Препринт ИЯФ АН РУ. - Ташкент, 2014. -№ Р-7-709. - 16 с.

Bazarov Е. Kh., Glagolev V.V., Ismatov E.I., Karshiev D.A., Turumov E., Lugovoi V.V., Luttpullaev S.L., Olimov K_, Yuldashev A.A., Yuldashev B.S., Fazilov M.I. 3 and 4 a-Particles Production Channels in the l6Op-Collisions at 3.25 A GeV/с and the Isotropic Phase space Model// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15 August 2003 in Samarqand. - Tashkent, 2003. - pp. 57-58.

Bazarov E.Kh., Luttpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A. Fragmentation of Relativistic Oxygen Nuclei in Interactions with Protons// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15 August 2003 in Samarqand. - Tashkent, 2003. - pp. 72-73.

Bazarov E.Kh., Luttpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A., Yuldashev B.S. Peculiarities of the Oxygen Nuclei Fragmentation in the Peripheral Interaction with Proton at 3.25 A GeV/с// Modem Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts the fifth Intern. Conf. 12-15 August 2003 in Samarqand. - Tashkent, 2003. - pp. 74-75.

Olimov K., Lutpullaev S.L. Olimov Kh.K., Petrov V.I., Yuldashev A.A., Yuldashev B.S., Bazarov E.Kh. Recent Results on Investigation of I6Op Collisions at 3.25 A GeV/с// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts of the sixth Intern. Conf. 19-22 September 2006. - Tashkent, 2006. - pp. 38-40.

Bazarov E.Kh., Olimov K., Karshiev D.A., Yuldashev B.S. Inclusive Production of Deuterons in I6Op-Interactions at 3.25 A GeV/с// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts of the sixth Intern. Conf. 19-22 September 2006 in Tashkent. - Tashkent, 2006. - pp. 108-109.

Bazarov E.Kh., Olimov K_, Petrov V.I., Lutpullaev S.L. Formation of Proton-Fragments in Hadron-Nucleus and Nucleus-Nucleus Collisions at High Energies// Modern Problems of Nuclear Physics: Book of abstracts of the sixth Intern. Conf. 19-22 September 2006 in Tashkent. -Tashkent, 2006. - pp. 109-110.

Bazarov E.Kh., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A., Karshiev D.A. Study of the momentum spectrum of protons at different degrees of excitation in l6Op-Interactions at 3.25 A GeV/с// Nuclear Science and its Application: Book of abstracts of the VII Eurasian Conf. 25-28 September 2012 Samarkand. - Tashkent, 2012. - pp. 120-121.

Bazarov E.Kh., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov K., Yuldashev A.A., Karshiev D.A. Energy spectra of protons produced in 16Op-Interactions at 3.25 A GeV/с// Nuclear Science and its Application: Book of abstracts of the VII Eurasian Conf. 25-28 September 2012 Samarkand. - Tashkent, 2012. - pp. 121-122.

Юлдашев Б.С., Глаголев В.В., Лутпуллаев С.Л,. Базаров Э.Х., Каршиев Д.А., Олимов К., Петров В.И. Образование зеркальных ядер 7Ве и 7Li в 16Ор-соударениях при 3,25 АТэВ/с// XII конференция по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорителям: Тез. докл. 17-21 марта 2014,-Харьков, 2014,-С.41-42.

Bazarov Е.Н., Yuldashev B.S., Lutpullaev S.L., Olimov К., Petrov V.I. Production of cumulative protons in hadron and nucleus-nucleus collisions at high energies// “NUCLEUS 2014” Fundamental problems of nuclear physics, atomic power engineering and nuclear technologies: Book of abstracts of LXIV Intern. Conf. 1 - 4 jule 2014. - Minsk, 2014. - p.106.