Взаимодействие релятивистских ионов с толстыми мишенями из тяжелых элементов и некоторые нерешенные проблемы

Р. Брандт, В. А. Дитлов, К. К. Двиведи, В. Энсингер, Э. Гансауге, Гуо Ши-лун, М. Хайдук, С. Р. Хашеми-Нежад, Х.А. Кхан, М. И. Кривопустов, P. Одой, Е. А. Пожарова, В. А. Смирнитский, А. Н. Соснин, В. Вестмайер, М. Замани-Валасиадоу

Взаимодействия релятивистских тяжелых ионов с полной энергией, превышающей 30 ГэВ, в протяженных медных и свинцовых мишенях ( 2 см) исследовались с применением различных методик. Радиохимические эксперименты по облучению толстых медных мишеней как в компактной конфигурации, так и в распределенной конфигурации "2p-Cu-мишени" проводились с различными релятивистскими тяжелыми ионами, такими как 12C с энергией 44 ГэВ (ОИЯИ, Дубна) или 40Ar с энергией 72 ГэВ (Беркли, США). Эксперименты по измерению нейтронных полей, генерируемых в толстых мишенях, облучаемых различными релятивистскими тяжелыми ионами вплоть до 12C с энергией 44 ГэВ, были выполнены в ОИЯИ. В дополнение к этому измерялось количество "черных" следов в ядерных взаимодействиях (вызываемых протонами с энергией менее 30 МэВ во взаимодействиях с ядром-мишенью в состоянии покоя). Эти протоны генерируются ионами 22Ne при энергии 72 ГэВ в пластинах ядерной эмульсии. Эти следы измерялись как для случая первого взаимодействия первичных ионов 22Ne, так и для вторичных ядерных взаимодействий тяжелых (Z > 1) ионов. Приводятся некоторые существенные результаты. 1) Продукты расщепления, которые рождаются релятивистскими вторичными фрагментами во взаимодействиях ионов 12C при 44 ГэВ или 40Ar при 72 ГэВ с толстыми медными мишенями, приводят к рождению меньшего количества продуктов реакции в непосредственной близости от мишени, чем в случае больших расстояний от мишени, по сравнению с взаимодействиями первичного пучка. Этот вывод распространяется также на случай испускания вторичных частиц под большими углами (Q > 10°). 2) Рождение нейтронов во взаимодействиях ионов 12C с энергией 44 ГэВ в толстых медных и свинцовых мишенях превышает выход реакции, который можно ожидать по данным экспериментов с ионами углерода при энергии 12 ГэВ. Такие независимые экспериментальные результаты не могут быть объяснены в рамках принятых моделей ядерных реакций. По-видимому, они указывают на наличие нерешенных проблем.

PDF (1.8 Мб)