7-лабаратория иши



Yüklə 183 Kb.
tarix25.05.2018
ölçüsü183 Kb.
#45940

O’zbekiston respublikasi xalq ta’limi vazirligi

abdulla qodiriy nomli jizzax davlat

pedagogika instituti

Umumiy FIZIKA”



KAFEDRASI

“Himoya qilishga ruxsat beraman

Fizika-matematika fakulteti dekani

____________ dots. Ergashev B

“______” ____________ 2012 y.

5140200 – Fizika –matematika fakulteti Fizika-astronomiya yo’nalishi bo`yicha bakalavr darajasini olish uchun



YUQORI ENERGIYALI nC –TA’SIRLASHUVLARIDA REZONANSLARNING HOSIL BO’LISHI

mavzusida bajarilgan



Bitiruv malakaviy ishi

Bajaruvchi: Adxamova Barno

Ilmiy rahbar: prof. Bekmirzaev R. N.

Ishni himoyaga tavsiya etaman:

Ilmiy rahbar: prof. Bekmirzaev R. N.

Taqrizchi: f.m.f.d., prof. O’. Yo’ldoshev

f.m.f.n, dotsent Sh. Doniyorov

BMI “ Umumiy fizika” kafedrasi yig`ilishi qarori bilan

(Qaror № ___. __________.2011 y) himoyaga tavsiya etilgan.

Kafedra mudiri: dots. Doniyorov SH. ___________

JIZZAX - 2012
M U N D A R I J A
KIRISh……………………………………………………………….3
I-BOB. TAJRIBA QURILMASI VA USLUBIYaTI
§ 1.1. Sinxrofazotron………………………………………………..7

§ 1.2. Tezlashtirilgan zarralar oqimi……………………………….8

§ 1.3. Pufakchali propan kamerasi…………………………………9

§ 1.4. Kamerada hosil bo’lgan voqyealarni kuzatish va

treklar parametrlarini o’lchash…………………………….13

§ 1.5. A(C3H8)-ta’sirlashuvlaridan AC-ta’sirlashuvlarini

ajratib olish………………………………………………….16
II-BOB. IMPULSLARI 4.2 ><GeV/c ><c c BO’LGAN NEYTRON YaDROLARINING UGLEROD YaDROLARI BILAN BO’LADIGAN TO’QNAShUVLARIDA HOSIL BO’LUVChI BARION REZONANSLARINI O’RGANISh
§ 2.1. Rezonanslarni ajratish uslubi……………………………..20

§ 2.2. Tajriba natijalari……………………………………………22

XULOSA……………………………………………………………31
ADABIYoTLAR……………………………………………………32
K I R I Sh
Bugungi kunda Respublikamiz ta’limi oldida turgan muhim vazifalardan biri bo’lib fanda yaratilayotgan so’ngi yangiliklar bilan birga qo’shib olib borish hisoblanadi.

Bugungi kunda fanda elementar zarralar fizikasi bo’yicha olib borilayotgan tadqiqotlar eng dolzarb yo’nalishlardan fisoblanadi. Bu tadqiqotlar materiyaning tuzilishini bilishda katta ahamiyatga egadir. Bugungi kunda ilmiy-tadqiqot ishlariga EHMlarni qo’llash ham eng dolzarb masala hisoblanib, bu ish unumini yanada tezlashtiradi.

Hozirgi paytgacha adronlar va yadrolar xossalari va strukturasini tushuntirib bera oladigan, yakunlangan kuchli ta’sirlashuvlar nazariyasi yaratilmagan. Masalan, klassik modellarni olaylik, ular Geyzenberg-Ivanenko gipotezasiga suyanadilar, bu gipoteza yadrolarning xossa va holatini faqat past energiyali ta’sirlashuvlaridagina tushuntirib bera oladi.

1957 yilda energiyasi 660 MeV bo’lgan protonlar dastasida ikkita muhim eksperemental natija olindi. Deytronlarni protonlar bilan nurlantirishda a) prontonlarning orqa yarim sferaga chiqishi, yengil yadrolar (Li, Be, C, O) – nurlantirilganda b) deytronlarning odatdan tashqari ko’p chiqishi kuzatildi.

Har ikkala natija klassik modelga hyech ham to’g’ri kelmas edi. Ularni tushuntirish uchun yadroviy modda fluktuasiyasi haqidagi gipoteza o’rtaga tashlandi, bunda nuklonlar shunchalik yaqinlashadilarki, ular orasidagi ta’sirlashuvni mustaqil ta’sirlashuv deb bo’lmaydi. Keyinchalik bu holatni fluktonlar deb atashdi.

70-yillarga kelib, Dubna shahridagi (Rossiya) Birlashgan yadro tadqiqotlari institutining (OIYaI) yuqori energiyalar fizikasi laboratoriyasi (LVE) sinxrofazotronida dastlabki yadrolar dastasi nurlantirilgach (energiyasi E=5 GeV/nuklongacha), yadro fizikasida g’aroyib holatlarni kuzatish erasi boshlandi.

Bunaqa energiyalarda yadrolar 0,98S (yoruglik tezligi) tezlikda va

p2/m2 1 shartni qoniqtiradigan holatda harakatlanadi, ya’ni ular relyativistik bo’lib qoladilar. 1971 yilda quyidagicha gipoteza o’rtaga tashlandi: Relyativistik yadrolar to’qnashuvida ikkilamchi zarralar spektrlari adron materiya xossalariga bog’liq bo’lib, zarralar form-faktoriga (geometriyasiga) bog’liq emas. Relyativistik yadrolar ta’sirlashuvida hosil bo’luvchi muammolar to’plamidan eng qiziqarlisidan biri – kumulyativ effekt muammosidir. Bu effekt tajribada 1971 yilda aniqlandi. Kumulyativ effektni protonlar (kvark-glyuon) darajasidagi to’qnashuvlar natijasi deb qarash mumkin, bu struktura erkin nuklonlardan kuchli farq qiladi. Yadrolarda impulslarning ikkita xarakterli masshtabi bor, o’shalardan boshlab invariant yaqinlashuv amalga oshiriladi. Birinchisida-yadrolardagi kvazierkin zarralar sifatida nuklonlar bir butun deb qaraladi, ikkinchisida – kvazierkin deb protonlar ya’ni nuklonlarni tashkil etuvchilar qaraladi. Bu, avvalambor adron-yadro va yadro-yadro to’qnashuvlarga tegishlidir, bu to’qnashuvlarda bik5 va uchib keluvchi yadro energiyasi E 3,5 GeV/nuklon. Bu soha adronlarning (va yadrolarning) chegaraviy fragmentasiya sohasi deb ataladi.

Boshqa bir qiziqarli muammo –yadrolarning yuqori energiyalardagi tasirlashuvini kvark-glyuon qarash bilan bog’lash, yuqori temperaturalargacha qizigan yadroviy materiya astrofizik obyektlar bag’rida mavjud bo’ladi. Bu muammo quyidagi g’oyani keltirib chiqaradi: yadro materiyasining kvark-glyuon plazmaga fazoviy o’ta olishi mumkin ekan. Yana yadrolarning yuqori energiyalarda tasirlashuvida yadroviy materiya siqilishi va bunda “zarba” to’lqini yuzaga kelishi mumkin.

Shunday qilib, relyativistik yadro fizikasi bizga ko’plab yangi, g’aroyib hodisalar va materiyaning yangi formalarini kuzatishga imkon beradi. Bugungi kunda ko’plab ilmiy markazlarda (Dubna, SERN, Brukxeyven, Berkli va hokazo) relyativistik tasirlashuvlar o’rganilmoqda.

Hozirgi kunda eksperimental tadqiqotlar (relyativistik yadro fizikasi) Dubnadagi sinxrofazotronda ham E5 GeV/nuklon energiyalarda olib borilmoqda. Asosiy informasiya manbai bo’lib ushbu tadqiqotlarda ko’plamlik jarayonlari hisoblanadi. Ushbu jarayonlarning ko’pgina xarakteristikalari modellar yordamida yaxshigina tasvirlanadi, bunda yadrolarning tasirlashuvini adron-adron va adron-yadro to’qnashuvlari superpozisiyasi deb qaraladi. Tajribada olingan natijalarni ushbu modellar bilan solishtirish orqali yadrolarni-kvazierkin nuklonlar to’plami degan gipotezaning qo’llanish sohasi aniqlanadi.

Ushbu ishimizda statistik tajriba materiallari asosida, proton pufakchali kamera yordamida, tantal nishonlarni kameraga o’rnatgan holda, ko’plab natijalar olingan; ko’plamlik, ikkilamchi protonlar burchak va impulsli spektrlari va hokazo haqida malumotlar shular jumlasidandir.

Ushbu bitiruv malakaviy ishida foydalanilgan eksperimental materiallar 2-metrlik propan-pufakchali kamera yordamida olingan.

Kamerani nurlantirish esa Dubnadagi LVE OIYaI sinxrafazotronida, uglerodlarning impulslari yuqori energiyali adron va yadrolarning yadrolar bilan tasirlashuvlari haqida tajribaviy va nazariy qismlarga oid malumotlar to’liq bayon qilingan P0=4,2GeV/nuklonli nuri dastasida o’tkazildi.

Bitiruv ishining 1-bo’limida eksperimental metodika masalalari va eksperiment natijalariga ishlov berish keltirilgan; eksperimental qurilma va yadro dastasi xarakteristikalari; «voqyealarni» tanlash va analiz (tahlil) qilish masalalari batafsil yoritilgan.

II-bo’limda eksperimental o’lchangan nS -noelastik to’qnashuvlarda hosil bo’lgan Δ-izobarlarning xarakteristikalari qaraladi. Δ-izobarlarni ajratish uslublari, effektiv massalari bo’yicha taksimotlari EHMlarni qo’llagan holda o’rganiladi.


1-BOB. TAJRIBA QURILMASI VA TAJRIBA USLUBIYaTI
§ 1.1 Sinxrofazotron
Ushbu bitiruv ishi yuqori energiya laboratoriyasi OIYaI da 2 metrlik propan kamera DTPK-500 dan olingan tajribaviy natijalar asosida bajarilgan.

Kameraga tushayotgan relyativistik uglerodlar birlamchi impulsi har bir nuklonga 4,20,05; GeV/c; ushbu zarralar oqimi LVE OIYaI sinxrafazatronida olingan.

Ushbu bo’limda eksperimental qurilma tuzilishi va o’lchash uchun voqyealarni tanlab olish jarayoni ko’rsatilgan bo’lib, metodika OIYaI bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan.

Malumki, pufakchali kamera boshqa kameralarga nisbatan bir qator ustunliklarga ega. Masalan: ikkilamchi to’qnashuv mahsulotlarini registrasiya qilish va to’qnashuv jarayonini 4 geometriyasida to’g’ridan to’g’ri kuzatish.

Ikkinchidan, pufakchali kameralarda nishonning aniq bir sirti bilan tasirlashuvini registrasiya qilinadi.

Uchinchidan, pufakchali kameralarda kerakli aniqlikda neytral zarralar ham registrasiya bo’ladi. (gamma-kvantlar, neytral galati zarralar va neytronlar).

Ikkilamchi zarralarning impulslari va uchib chiqish burchaklari yetarlicha aniqlikda o’lchanadi.

§ 1.2. Tezlashtirilgan zarralar oqimi

Ushbu ishda pufakchali kamerada olingan natijalar qo’llanilgan. Kamera sinxrafazatronning o’lchash zalida o’rnatilib, tezlatgichdan oqimni chiqarish sistemasi bilan sinxron ravishda ishlaydi, yani 7-8 sekund davr bilan alohida kanalda aniq miqdordagi (n5-6) zarrachalar o’tkaziladi. Agar kameraga 6 ta zarradan ko’p zarra tushsa rasmlarni tahlil qilish qiyinlashadi.

DTP-500 kamera uchun OIYaI yukori energiyalar laboratoriyasida alohida №34 kanal yaratilgan. (1.4 rasm) Tezlatgichdan tezlashtirilgan yadrolar ushbu №34 kanalga qarab rezonans chayqatish metodi yordamida yangi orbitaga olib chiqiladi. R=R0+600mm (R0 -mutadil orbita radiusi ) yangi orbitada oqim magnit-deflektorga tushadi, u oqimni 2,5 gradusga buradi va shundan keyin zarralar sinxrafazotron halqasidan 14 gradus burchak ostida chiqib ketadi. 6ml16 magnit linzalari 2ta o’zaro perpendikulyar tekisliklarda parallel oqimini hosil qiladi.

Ikkinchi juft magnit linzalar (6ml 16 va 4ml 16) nurni gorizontal tekislikda fokuslaydi va vertikal tekislikda parallel bo’lgan nur hosil qiladi.

Nurni kerakli yo’nalishga to’g’rilash uchun ushbu kanalga 6sp-94 bo’luvchi magnit joylashtirilgan. Nurning intensivligini boshqarish kiker-magnitlar yordamida amalga oshiriladi, ular ikkinchi juft magnit linzalardan keyin joylashgan. Kerakli sondagi zarralar miqdori o’tib bo’lgach, kiker-magnitlar ulanib nurning yo’nalishini 3 grad burchakka chekkalashtiriladi va nur impuls kollimatoriga tushmaydi. Magnit 3SP-12A bulsa, nurni propan kamera (TPK-500)ga tushadigan qilib 8030 burchakka buradi. Oxirgi uchinchi juftlik magnitlari (1ml-16 va 2ml-16) kameraga kerakli o’lchamda (80mm  20mm) parallel zarralar oqimini hosil qilib beradi.
§ 1.3. Pufakchali propan kamerasi
Bizning tajribalarda 2 metrlik propan kamera TPK-500 protonlar va yengil yadrolar (d,12C) oqimiga, yani sinxrafazotron liniyasiga o’rnatilgan. Quyida (1.1.-rasmda) kamera sxemasi ko’rsatilgan. Kameraning ishchi hajmi (2106543)sm3 propan (S3N8) bilan to’ldirilib, bu gaz zichligi =(0.43 0.01) g/sm3 va ishchi temperaturasi t650s.

p-,d va C larning Ta (A=181) yadrolari bilan to’qnashuvida zarralar tug’ilishi “ko’pligi ” prosessini o’rganish uchun ishchi kamera hajmida nishon sifatida 3 ta tantal plastinkalar (140701) mm3 bir biridan 93 mm masofada o’rnatilgan.

Kameradagi prosessni rasmga olish uchun ikkita fotoapparat (har birida 3 tadan obyektivi “Russor 446” bor) ishlatilgan. 1.3 rasmda obyektivlar joylashuvi sxemasi berilgan. To’qnashuvlar kengligi 50mm bo’lgan plyonka (tasma) ga olingan. “Reper” chiziqlari qalinligi 15-20 mikron.

Asosiylari bo’lib 1.2 va 5.6 juftlik obyektivlar hisoblanadi, chunki ular nur yo’nalishiga perpendikulyar joylashgan, 3 va 4 obyektivlar yordamchi obyektivlar hisoblanadi. 3 va 4 obyektivlar asosiy obyektivlarga ko’rinmaydigan treklarni rasmga oladi. Shunday qilib, har bir uchlik (1,2,3) va (4,5,6) shunday juft obyektivni tanlash imkonini beradiki, har qanday trek katta aniqlikda rasmga olinadi.

Optikaviy konstantalarni aniqlash uchun (ular fazoviy koordinatalarni aniqlash va hisob-kitobda ishlatiladi) “reper” xochlari sistemasi bor bo’lib, ular kamera shishasiga chizilgan bo’ladi. Katta shishalarga ichki tomondan 25 tadan “xoch” chizilgan, kamera tubida duralyumin plastinada 59 ta krest chizilgan. Bundan tashqari, fotoapparat qistirgich shishasida ham har birida 6 tadan “xoch” chizilgan (1.3. rasm).

Sinxrofazotronda nurlantirish paytida kamera SP-41G magnit maydonida = 1,5 Tl magnit maydonida joylashtirilgan. Magnit maydoni komponentlari Vx, Vu, va Vz lar kameraning butun hajmi bo’ylab 0,5% aniqlikda o’lchanadi. Vx komponenta bo’yicha maksimal notekislik 15% ni tashkil etadi. Ushbu magnit maydoni konfigurasiyasi murakkabligi uchun magnit maydoni kartasi tuzilgan, uchta koordinata bo’ylab magnit maydoni taqsimoti keltirilgan. Magnit maydonini tiklash xatoligi 1% ga teng.

Kamera nur kelishi vaqtiga mos ravishda ishlaydi. Sinxronlashtirish sxemasi kamera ishlash intervallarini 0.1 mks aniqlikda o’rnatadi. Kameradan o’tuvchi zarralar soni chaqnash schyotchiklari teleskopi yordamida boshqariladi.






§ 1.4. Kamerada hosil bo’lgan voqyealarni kuzatish va treklar parametrlarini o’lchash
Rasmlarni o’rganish BPS-75 ko’rish stolida o’rganiladi. Albatta, rasmlar asliga qaraganda 1,3 marta kattalashtirilib ko’riladi. Kameraning birinchi yarmida olingan, 1-2-3 obyektivlar yordamida (1.3-rasm) tushirilgan stereorasmlar tanlab olinadi. Ishchi kadrlari deb shunday rasmlar tanlanadiki, ularda kirayotgan treklar soni 5 tadan ko’p emas va kamera old devori yonida hyech qanday tasir yo’q. Kadrdagi treklar soni 2 bulganda, ular trek “shodasi” deb hisoblanishi uchun, ular orasidagi sochilish 3mm dan oshmasligi kerak (birinchi tantal plastinkagacha). Agar trek bitta bo’lsa, uning yo’nalishi boshqa rasmdagi n2 treklar bilan solishtiriladi. O’zaro tasir tantalda bo’layapti deb “yulduzcha” plastinka ichida joylashgan holat olinadi, o’lchashlar 0,5mm aniqlikda amalga oshiriladi. “Yulduzcha“ larni tanlash effektivligi (har xil rasmlardan olingan) quyidagi formuladan hisoblanadi
E12=1-(1-E1) (1-E2) (1.1)
Bunda E1- birlamchi tekshirish effektivligi, Ye2- ikkinchi o’lchash effektivligi, E12 – ikki karrali o’lchash effektivligi.

Ikki karrali o’lchash-tekshirish effektivligi birlamchi “yulduzchalar”ni topishda 99% ga teng.

Plyonkalarni birinchi ko’rib chikishda jadval tuziladi: № plyonka, № kadr, nurlanish turi, № plastinka, № soxa, n- zaryadli zarralar soni (ye- va ye+ dan tashkari), n- - manfiy zaryadlar soni ( ye- dan tashqari), - n+ musbat zaryadlar soni ( ye -siz), n03 – yukori ionizasiyali zarralar soni, n+ -“ko’zga ko’rinadigan” + - mezonlar, nrel - relyativistik zarralar soni, n- - gamma kvantlar, n-v0 –v0- zarralar soni, nS rel – strippning bir zaryadli zarralari, nS03 – ko’p zaryadli stippning zarralari, ne+ -pozitronlar, ne- -elektronlar soni, nost – propanda to’xtagan zarralar soni, nozv – orqaga uchuvchi protonlar soni.

Ikkinchi ko’rib chiqishda esa o’lchashga yaroqli “ yulduzchalar” chizib olindi.

O’lchashlar asosan yarim avtomat “PUOS” va “SAMET” priborlari yordamida o’lchanib, bu asboblar BESM-4 va ES-1033 kompyuterlarida o’lchangan. Plyonkadagi koordinatalarni o’lchash aniqligi 10 mkm ni tashkil etadi. Har bir trekda, uning uzunligiga qarab 6 tadan 20 tagacha nuktalar o’lchanadi. Boshlang’ich ishlovchi “GEOFIT ” programmasi yordamida amalga oshiriladi. Bu programma “voqyeani” fazoda aynan tiklab beradi va ikkilamchi zarralar parametrlarini aniqlaydi, shuningdek v0 - zarra va  - kvantlarni kinematik ishlab beradi. Zarralarning trayektoriyasini geometrik tiklash ikkita proyeksiyada koordinatalarni (nuktalarni) o’lchash natijalariga ko’ra olindi.

Kamera uchun koordinatalar sistemasi 1.2-rasmda keltirilgan. O’lchangan treklar uchun quyidagi parametrlar aniqlandi. r- laboratoriya sistemasida zarra impulsi, tg- burchak tangensi, yani iz yo’nalishi va XOY tekislik o’rtasidagi burchak, -azimutal burchak, OX o’qi bilan tasir nuqtasida o’tkazilgan iz proyeksiyasi o’rtasidagi burchak. Zarra impulsi magnit maydonida izning egriligidan hisoblanadi va albatta ionizasion va radiasion yo’qotishlar hisobga olinadi. Hamma qiymatlar boshlang’ich, birlamchi yaqinlashish hisoblanadi. r, , va tg parametrlarning optimal qiymatlari minimizasiyalash yo’li bilan topiladi.

(1.2)

bunda uei va uej- o’lchangan, uj va ui - izlanayotgan parametrlar qiymati; Gij-1 –matrisa, o’z ichiga o’lchash xatoligi, kulon sochilishi, ionizasion yo’qotishlar, tormozlanish nurlanishi fluktuasiyasi va magnit maydoni nobirjinsligi kabi parametrlarni oladi, N- o’lchangan nuqtalar soni. Aloxida bir trekni o’lchash sifatida 2xu va 2Z funksionallari qiymatiga bog’liq bo’ladi. Birinchisi 2xu –r va  ning optimal qiymatlarini hisoblashdagi aniqlikni xarakterlaydi, 2Z bo’lsa tg- aniqliqdagi aniqlik. O’lchash natijalarini yaxshi olish uchun 2 qiymatlar bo’yicha ikkilamchi zarralar treklari taqsimoti olindi. Bu hisob-kitoblar asosida 2xu , 2Z  3.5 deb tanlab olindi. Ularning o’rtacha qiymatlari esa

2xu  =0,96  0,02  2Z =1,29  0,02
aslida, nazariy jihatdan  2 =1 bo’lishi kerak edi. Yuqoridagi kriteriylarga mos keluvchi treklar uchun impuls va uchib chiqish burchaklari xatoliklari hisoblandi. O’rtacha xatoliklar:
 r/r  = (11.5  0.3)%

tg  = (0.0103  0.0002)

   = (0.0063  0.0002) rad (1.3)

§ 1.5. A(C3H8)-ta’sirlashuvlaridan AC-ta’sirlashuvlarini

ajratib olish
Bizning ishda qo’llanilgan 2 metrlik propan kamera TPK-500 ko’plab samarali tomonlarga ega. Birinchisi, bu to’qnashuvdan keyingi ikkilamchi zarralarni qayd qilish va 4 geometriyasida to’qnashuvning o’zini to’g’ridan-to’g’ri kuzatish. Ikkinchidan, kerakli sort nishon (p, C yoki Ta) bilan to’qnashuvni (yadro-snaryad bilan ) uyushtirish mumkin. Uchinchidan, TPK-500 da yaxshi effektivlik bilan neytral ikkilamchi zarralar (neytron, -kvantlar, “g’alati ” zarralar…)ni ham registrasiya qilish mumkin. Kamerani magnit maydoniga joylashtirish orqali zarralarni zaryadiga qarab ham ajratish mumkin. Bundan tashqari, ikkilamchi +-mezonlar va protonlarni ionizasiya va erkin yugurish yo’liga qarab m0 p 1GeV/c impulsgacha identifikasiya qilish mumkin. Yana aytish kerakki, impuls va uchib chiqish burchagini kamerada yuqori aniqlikda topish mumkin (o’rtacha impulsni  11%, burchakni  0.50 aniqlikda). Lekin sifatli tajribaviy material olish uchun zarralarning yo’qotishlarini izchil tahlil qilmok kerak, bular masalan registrasiya effektivligi bilan yoki zarrani identifikasiyalash bilan bog’liq, buning hammasi eksperimental natijalarga ko’plab xatoliklarni olib kiradi. Asosiy kriteriylar, yani xatoliklarni hisobga oluvchilar, Dubna yadro tadqiqotlari instituti bilan hamkorlik ishlari paytida mukammal ishlab chiqilgan. “Voqyealarni” tanlab olishda, har bir qayd etilgan birlamchi “yulduzda” quyidagi xarakteristikalar aniqlandi; n-- manfiy zaryadli zarralar soni, identifikasiyalangan elektronlardan tashqari; n+ - musbat zaryadli zarralar soni, identifikasiyalangan proton va pozitrondan tashqari; nr - identifikasiyalangan protonlarning 140R800 MeV/c intervalidagi soni.

Identifikasiyalash – kamera moddasi ichidagi erkin yugurish yo’li bo’yicha, ionizasiya bo’yicha va  - elektronlar bo’yicha; protondagi protonlarning minimal uzunligi 3mm, bu esa impuls bo’yicha proton uchun 140 MeV/c; n = n-, n+ , nr – ikkilamchi zaryadlangan zarralar “ko’pligi”.

nr - identifikasiyalangan protonlar soni, lekin lob 900, yani orqaga qaytgan protonlar soni. n- -kvantlar soni, ular ye+ ye- - juftlik hosil qiladi. nv0- neytral “galati”zarralarning parchalanishni vizual kuzatilgan soni; n N-birlamchi to’qnashuvda hosil bo’lgan ikkilamchi “yulduzcha” lar soni, ular neytral adronlar tufayli hosil bo’ladi.

Hamma topilgan “yulduzchalar” to’qnashuv turiga qarab; n-, n+, nr , n rv va ular Qi zaryadiga qarab, barion soni va energiya impulsiga qarab identifikasiyalanadi.

Ko’pchilik uglerodli voqyealar quyidagi kriteriylar bo’yicha ajratiladi

1. (n+ - n-)  (ZAi+1);

2. nr  1;

3. nrv  0,

4. n-  1; pC – voqyealar uchun, nr  2 dC-va CC voqyealar uchun

5. n toq bo’lgan pC – va dC – voqyealar uchun.


Ana shu shartlardan birortasining bajarilishi to’qnashuvni uglerodli deb hisoblash uchun yetarli. Biz ko’rib chiqayotgan 4,2 GeV/c impulsda ugleroddagi noelastik to’qnashuvlar qolgan jami noelastik adron-proton to’qnashuvlarning pC=(703)%; dC= (79 2 )%; CC=( 743)% foizlarini tashkil qiladi.

Yuqorida aytib o’tilganidek, yengil relyativistik yadrolarning tantal (A=181) yadrolari bilan to’qnashuvini o’rganish uchun propan kamera ichida qalinligi 1mm bo’lgan 3ta tantal plastina bir-biridan 93 mm masofada o’rnatilgan edi. Bu plastinalar tushayotgan zarralar oqimiga perpendikulyar o’rnatilgan. Tantal yadrolari bilan to’qnashuvlar vizual kriteriy bo’yicha ajratib olinadi. Bu vizual tanlash aniqligi, yani to’qnashuv markazini aniqlash aniqligi 0,5mm bo’ldi.



Agar tanlab olinayotgan tasirlashuvlar nafaqat tantal plastinkada, balki unga yopishgan 1mm lik propan qatlamida ham ro’y berishini hisobga olsak, har bir tur to’qnashuv uchun propandagi hodisaning tantaldagi hodisaga foizini baholash mumkin. Yengil yadrolarning yadrolar bilan to’qnashuvi ko’ndalang kesimini hisobga olsak, to’qnashuvlar ichidagi propan hodisalari aralashmasi mos holda
(72)%, (9 3)%, (13 4)%
Katta “ko’plamlik”li ikkilamchi zarralar “voqyeasida”, qaysiki og’ir nishon bilan to’qnashuvda hosil bo’lishgan, eng samarali kriteriy bo’lib, ikkilamchi musbat zarralar soni (nN+)ga qarab tanlash uchun xizmat qiladi. N+ kattalik uchib keluvchi yadro massasiga qarab o’zgarib turadi va tanlab olingan holda N+pTa=7, N+CTa=18 deb olindi. Ushbu kriteriyda propandagi aralash to’qnashuvlar 2% dan oshmadi.


II-BOB. IMPULSLARI 4.2 ><GEV/c><cccc BO’LGAN NEYTRON YaDROLARINING UGLEROD YaDROLARI BILAN BO’LADIGAN TO’QNAShUVLARIDA HOSIL BO’LUVChI BARION REZONANSLARINI TADQIQ QILISh
2.1. Rezonanslarni ajratish uslubi
Ma’lumki, yuqori energiyali yadrolarning yadrolar bilan bo’ladigan to’qnashuvlarida hosil bo’luvchi ikkilamchi zaryadli zarralarning asosiy qismini pionlar (-, o, +-mezonlar) tashkil qiladi. Bular o’z navbatida o’zlarining qanday paydo bo’lganligi to’g’risidagi birinchi ma’lumotni beradi. Shuning uchun bularning hosil bo’lishligini o’rganish natijasida yadro-yadro to’qnashuvlari mexanizmlarini haqida ma’lumot olish mumkin. Bu yerda muhim masalalardan bo’lib, to’g’ridan-to’g’ri, dastlabki to’qnashuvlarda hosil bo’layotgan pionlardan keyinchalik, ya’ni barion rezonanslari emirilishlaridan hosil bo’lgan pionlarni ajratish hisoblanadi. -><rezonanslardan ><(izobar) hosil bo’lgan pionlar pionlar hosil bo’lishligining asosiy mexanizmi hisoblanadi.

Nuklonlarning bir-birlari bilan alohida to’qnashuvlariga asoslangan yadro-yadro ta’sirlashuvlari modellarida ><><rezonanslar asoson to’g’ridan-to’g’ri pionlar to’g’ilishi jarayolari NN  ><NN><, ><NN ><  ><NN>< va b.,>< bilan raqobatlashuvchi >< ><NN  ><N jarayonlarida hosil bo’ladi. Ushbu ishda ++  p><рррpppp+ kanal bo’yicha emiriluvchi ++- izobarlarning hosil bo’lish jarayonlari><><,>

<pp><  +++><k>< ><(><k ><= ><0><,1,><..),>< ><(2.1><)>

hamda o p><рррpppp-- kanal bo’yicha emiriluvchi ><o ><-izobarlar tadqiq qilindi.>

<NN  o ><N ><+>< ><k (k ><= ><0,1,><...),>< ><(2.2)>

<

Yuqori energiyali yadro-yadro ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan ><><rezonanslarning ><massa va>< kengliklari nuklon-nuklon ta’sirlashuvlarida hosil bo’lganlarinikidan farq qiladi><.



Ishimizning maqsadi neytron yadrosining uglerod yadrolari bilan bo’ladigan to’qnashuvlarida hosil bo’lgan ><0>< va>< ><++ ><rezonanslarni o’rganish asosida yuqoridagi fikrlarimizning tasdig’ini ko’rish va olingan natijalarni birlamchi impulslari 4.2 A ><GeV/c><cccccccccccccc c C+C to’qnashishlarida olingan natijalar bilan solishtirishdir. <

Ishda tajriba metodikasi masalalari qarab chiqilgan. < Ishda impulslari p>< >


><<0.8 ><GeV/c bo’lgan +-mezonlar va protonlardan foydalanilgan><. ><

Tahlil qilinayotgan voqyealardan elastik bo’lgan voqyealar ajratib tashlangan.< Protonlar va pionlarning o’lchangan impulslari quyidagi mubasobat orqali, ><M2 sistemaning invariant massalarini p><><± >< hisoblashda foydalanildi:



M2 = (Ep + Eπ)2 (pp + pπ)2 (2.3)

><

< Bu yerda E><><p><,E><l><,p><p><,>< ><p><ya><-lar mos ravishda proton va pionlarning impulslari><

2.2 Tajriba natijalari va ularning muhakomasi<

><>

2.1-rasmda (p-) juftlikning tajribada olingan va fon bo’yicha invariant massasi taqsimotlari keltirilgan. (p-)juftlikning tajribada olingan invariant massa bo’yicha taqsimotlari tajribadagi har bir voqyeadagi to’g’ilgan protonlar va pionlarning kombinasialari orqali tuzildi.Fon bo’yicha taqsimotlar esa turli xil voqyealardan tosadifiy olingan protonlar va pionlar kombinasialaridan tuzildi. Fon bo’yicha taqsimotdagi (p><-)juftlik kombinasialari soni tajribadagi xudi shu sondagi taqsimotlarga normallashtirib olindi.


2.1-rasm. Impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan r- juftligining invariant massa bo’yicha taqsimotlari: (•) –orqaga, (o)-oldinga ketuvchilari uchun.

<
2.1><a rasmdan ko’rinib turiptiki, (r-) juftlikning katta qismi uchun dn/dM tajribaviy taqsimotda bir-biriga korrelasialanmagan protonlar va pionlar juftligi ulushi mavjud.>< Fon ulushini kamaytirish uchun protonlar va pionlar orasidagi burchak tahlil qilib chiqildi.>< >< ><ΔΔ><-izobarlar emirilishidagi protonlar va pionlar orasidagi ><a burchak laboratoriya sistemasida quyidagicha munasobat orqali aniqlanadi>< >

>< ><(2.. 4)>

<бу ердабу bu yerda>< >< ><p><p>< va >< ><p><l>< ><- protonlar va pionlar impulsi><, ><E><p>< ><va ><E><l>< ><- ular>< ><energiyalari, va ><M><d><= ><1232 ><MeV/c><><2 ga teng><.>

Bu qiymat tajribada o’lchangan J3 kosinus burchagi bilan solishtirildi<><><,>


(2.5)

><(p-) juftlikning tajribada olingan invariant massa bo’yicha taqsimotlari dn/dM quyidagi kriteriyalar asosida tuzildi:>

<(1)>< Faqat quyidagi tengsizlikni qanoatlantiruvchi kombinasiyalardan foydalanildi><

<|cos-cos α |<,>< ><(2.6)>

bu yerda <буб б>< ><- nazariy jihatdan [0, ><2] intervalda yotuvchi hosilaviy kattalik><. Proton va pionlarning impulslari qancha aniq o’lchangan bo’lsa bu intervalning yuqori chegarasi shuncha past bo’lishligi kerak><.>

  1. <> I><mpulslari ><p><>3 ><GeV/><c dan katta va birlamchi, tushayotgan zarrachaga nisbatan uchib chiqish burchaklari >< ><θ<40 bo’lgan protonlar –proton spektatorlar deb hisoblandi va kelgusi tahlillardan chiqarib tashlandi.><

  2. Nishon, ya’ni uglerod yadrosidan ajralib chiqqan < laboratoriya >< ><koordinatalari sistemasida ><impulslari>< ><p<0.2 ><GeV/><c bo’lgan protonlar ham nishon yadrosi spektatorlari deb hisoblandi va kelgusi analizdan chiqarib tashlandi.><

Qarab chiqilgan kriteriyalardan eng effektivligi katta bo’lgani iloji boricha kichiklashtirilgan spektr olishga imkon beruvchisi (1)-kriteriya hisoblanadi<.>

(p-) juftlikning tajribada olingan invariant massa bo’yicha taqsimotlari dn/dM  ning turli qiymatlaridan foydalanilgan holda tuzildi < ><. Misol sifatida >< ><1b rasmda (p-) ><juftlik uchun invariant massa bo’yicha taqsimoti 4 qiymatni hisobga olgan holda keltirilgan. Bu yerda >< ><= ><0.21 ga teng.>< Ko’rinib turiptiki, >< >< ><1><b rasmdagi tajriba ma’lumotlari 1><a ga nisbatan sezilarli darajada farq qiladi va statistik jihatdan ta’minlangan maksimumni M><d><= ><1232 ><MeV/c><><2 massa atrofida namoyon qiladi. >< >< >< ning kichik qiymatlarida><, taqsimotda pik atrofida ><statistika kamayadi va 4-tenglamada qaralayotgan massa asosiy rol o’ynay boshlaydi >< ><(>1) ning katta qiymatlarida 1-kriteriyadan foydalanilmay olgan taqsimotga o’xshash bo’ladi. Bu pikning >< ><><-izobaraga ta’luqli ekanligini tekshirib ko’rish uchun 1-3- kriteriyalardan foydalanilgan holda fon taqsimoti >< ><dn><b>< ></ ><dM >< ><Monte-Karlo usuli yordamida “o’yin” o’tqazildi><. Buning uchun turli voqyealardan tasodifiy tanlab olingan proton va pionlarni kombinasiya qilish natijasida (><p><tg) juftliklarning invariant massalari hisoblandi. >< Har bir o’rganilayotgan ><><-izobara uchun 100000 mingdan ziyod fon bo’yicha kombinasiyalar o’tqazildi. Fon taqsimotlari tajriba natijalari bilan solishtirilayotganda fon taqsimotlari tajribadagi kombinasiyalar soniga normallashtirib olindi.>< Rezonansning massa bo’yicha taqsimotini olish uchun korrelasiyali va korrelasiyali bo’lmagan invariant massalar orasidagi farq bo’yicha taqsimotlar tahlil qilindi><



<
>< ><(2.7)>

bu yerda< ><a ><- bu normirovka faktori><>. ><Normirovka ><faktorii ><-izobarlardan hosil bo’lgan pionlar ulishi ><>><R bilan quyidagicha bog’langan bo’lib><

<R ><= ><1-a>< ><(2.8)>

< ><a boshqa mexanizmlar orqali hosil bo’lgan pionlar ulushini bildiradi><. >< ><D(M) taqsimotni izobarlar hosil bo’lishining to’g’ridan-to’g’ri yo’li deb qarab, u Breyt-Vignerning >< ><relyativistik ><formulasi orqali approksimasiya qilindi><


<
>< ><(2.9)>
bu yerda < ><M><A>< va>< ><G ><- lar rezonans ><massalari va kengligi. >< ><D(M) taqsimotlar nabori >< >< va>< ><a parametrlarning turli xil qiymatlari uchun Breyt-Vigner ><b(M) funksiyasi yordamida fit qilindi va har bir fit uchun >< ><X><2 ning qiymatlari topildi><. >< >< 2.><2.222222><2a- rasmda >< va>< ><a parametrlarining eng yaxshi qiymatlari orqali olingan (><p><ya><+><) juftligi uchun D ><( ><M><) lar farqining taqsimotlari keltirilgan ><. (><p><tg)juftligi uchun xuddi shunday taqsimotlar 2.><2.222222><2b- rasmda keltirilgan. 4><He+C to’qnashuvlarida hosil bo’lgan ><-izobarlar emirilishidan paydo bo’luvchi pionlar ulushi p, ><><rezonanslar uchun tajribada olingan massalari va kengliklari qiymati jadvalda keltirilgan. ><ЖадвЖJadvalda solishtirish uchun xudi shunday natijalar birlamchi impulslari 4.2 A ><GeV/><s bo’lgan S+S to’qnashuvlari uchun ham keltirilgan.
2.1-jadval. Impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan 0(1232)- rezonanslar uchun Breyt-Vigner funksiyasi yordamida olingan approksimasiya natijalari.


C

M (MeV/c2)

G (MeV/c2)

X2/n.d.f.

25 575 ± 2 695

1222 ± 5.14

89 ± 14.43

0.21



><

Jadvaldan ko’rinib turiptiki, 4><He+C to’qnashuvlarida hosil bo’lgan ikkala rezonans uchun ham M><A massaning qiymatlari erkin nuklon izobarasi massasiga M><A>< ><= ><1232 ><MeV/c><s><2 nisbatan o’rtacha -4 ><± ><2 ><MeV/c><><2>< ga kam bo’lib, bu natijalar SS-ta’sirlashuvlar uchun olingan natijalarga mos keladi. < Bu natijalar boshqa to’qnashuvlarda olingan natijalarga ham mos keladi. >< ><Jadvaldan ko’rinib turiptiki, ikkala rezonansning ham kengligi erkin nuklonlar to’qnashishlaridan (G=114 ><MeV/c><><2><) hosil bo’lgan ><-><izobarlarnikidan kichik ekan va bu ><-><izobarlarning yadroda ko’proq yashashligi bilan tushuntiriladi. Bu faktni yadro potensialining ta’siri orqali tushuntirish mumkin. Qaralayotgan emirilish vaqti yadro potensiali ta’sir sferasi orqali ><-izobaraning o’tish vaqti davomiyligi orqali aniqlanadi. Jadvaldan>< 4><He+C to’qnashishlaridagi ><++><-izobarlar kengligi >< > ><><0><-izobarlarnikiga nisbatan sezilarli darajada torligi ko’rinib turipti, va bu, ++><-izobarlarning yadroda yashash vaqti ><0><-izobarlarga nisbatan kattaligini ko’rsatadi.>

Alohida ta’kidlash kerakki, ++ va>< ><><0>< ><rezonanslardan hosil bo’lgan j+ ><- va>< ><*"><-mezonlaning ulushi >< p>< 4><He+C va>< ><C+C to’qnashuvlar uchun bir-biriga mos tushadi><><, bu R qiymatining ushbu qaralayotgan to’qnashuvlarda yadro-snaryad massa sonidan bog’liq emasligini ko’rsatadi.>< R ning olingan qiymatlari tasdiqlaydiki, 4><He+C va>< ><C+C - to’qnashuvlarida hosil bo’luvchi ><-izobarlarning emirilishi pionlar hosil bo’lishining asosiy manbasi hisoblanadi. Xuddi shunday natijalar boshqa ta’sirlashuvlar (Ni+Ni va>< ><Au+Au), og’ir yadrolarning ><1 va>< ><2 ><A ><GeV energiyalar bilan ta’sirlashuvlarida ham olingan.

2.2-rasmda impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan protonlar (a) va - -mezonlarning (b) impuls bo’yicha taqsimotlari keltirilgan. Rasmdan ko’rinib turiptiki, protonlarning taqsimotlari pionlar taqsimotidan farq qiladi.



>


2.2-rasm. Impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan protonlar (a) va - -mezonlarning (b) impuls bo’yicha taqsimotlari.

2.2-jadvalda impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan 0(1232)- rezonanslarning impuls, kinetik energiya, ko’ndalang impulsi, chiqish burchagi, tezkorliklari bo’yicha e =0. 61, e =0. 43, va e = 0.68 qiymatlar uchun o’rtacha qiymatlari (bu yerda 0(1232) lar soni ham keltirilgan) keltirilgan.



2.2-jadval. Impulslari 4.2 GeV/c bo’lgan nC –ta’sirlashuvlarida hosil bo’lgan 0(1232)- rezonanslarning impuls, kinetik energiya, ko’ndalang impulsi, chiqish burchagi, tezkorliklari bo’yicha e =0. 61, e =0. 43, va e = 0.68 qiymatlar uchun taqsimotlari (bu yerda 0(1232) lar soni ham keltirilgan).


e

0.61

0.43

0.68

(p), MeV/c

1103 ± 27

1136 ± 30

1088 ± 24

(T), MeV

523 ± 20

537 ± 22

514 ± 18

(pt), MeV/c

422 ± 9

433 ± 9

419 ± 8

(),burchak

36 ± 1

35 ± 1

37 ± 1

(Y)

0.59 ± 0.02

0.61 ± 0.02

0.58 ± 0.01

N0(1232)

939 ± 31

780 ± 28

1176 ± 34




<>

>

X U L O S A
Ushbu malakaviy bitiruv ishi neytron yadrosining uglerod yadrolari bilan bo’ladigan to’qnashuvlarida hosil bo’lgan ><0>< ><rezonanslarni o’rganishga bag’ishlangan bo’lib quyidagi asosiy natijalar olindi<:

  1. Maxsus tuzilgan metodika yordamida impulslari 4,2 GEV/c bo’lgan deytronlarning propan molekulasi bilan bo’ladigan to’qnashuvlaridan nC -o’zarota’sirlashuvlari ajratib olindi.

  2. nC-o’zarota’sirlashuvlaridan hosil bo’lgan Δ -izobarlarning xususiyatlarini o’rganish uchun FORTRAN tilida dastur tuzildi.

  3. Tuzilgan dastur asosida ikkilamchi Δ -izobarlarning effektiv massalari bo’yicha taqsimotlari olindi.

  4. nS-o’zarota’sirlashuvlaridan hosil bo’lgan ikkilamchi protonlar va pionlarnig kinematik xarakteristikalari: impuls, burchak va tezkorliklari bo’yicha taqsimotlari olindi.

Bu ishdan o’quv jarayoniga EHMlarni qo’llashda keng foydalanish mumkin.

ADABIYoTLAR

  1. I. Karimov I. A. Barkamol avlod - O’zbekiston taraqqiyotining poydevori. – Toshkent. “Sharq” nashriyoti. 1997-yil.

  2. Karimov I. A. “O’zbekiston buyuk kelajak sari”. – Toshkent. “O’zbekiston” nashriyoti. 1998-yil.

  3. Karimov I .A. “Umumiy o’rta va o’rta maxsus, kasb hunar ta’limiga izchil o’tishni ta’minlashga doir qo’shimcha chora tadbirlar to’g’risida”. //O’zbekiston ovozi. 2003. 30 oktyabr.

  4. R.Bekjonov. Elementar yadro fizikasi. «O’qituvchi». T. 1982

  5. R.Bekjonov. Yadro fizikasi. «O’qituvchi». T. 1975

  6. R.Bekjonov, B.Axmadxujayev, Atom fizikasi, «O’qituvchi». T. 1979

  7. E.V.Shpolskiy. Atom fizikasi. 1 tom. «O’qituvchi». T. 1970

  8. Fizikadan praktikum. «Nauka» M. 1978, prof. Iveronova taxriri ostida.

  9. S.V.Starodubsev. Yadernaya fizika. «Fan» T.1970.

  10. Yu.G.Jukovskiy i dr. Praktikum po yadernoy fizike, «Vыsshaya shkola», M. 1975.

  11. M.M.Muminov, X.Xaydarov, Fizikadan laboratoriya mashgulotlari. «O’qituvchi», T. 1968.

  12. O.F.Nemes, Yu.V.Gofman. Spravochnik po yadernoy fizike. «Naukovo dumka», Kiyev, 1975.

  13. B.S.Sultonov. Kvant fizikadan amaliy mashg’ulotlar. «O’qituvchi», T. 1992.

  14. K.Sup. Puzыrkovaya kamera. Izmereniye i obrabotka dannыx. M.: Nauka, 1970.

  15. Avtomaticheskaya obrabotka danno’x s puzыrkovыx i iskrovыx kamer. Sb.statey pod red. B.S.Rozova. –M.: Atomizdat, 1971.

  16. S.Pauell, P.Fauler, D.Perkins. Issledovaniye elementarnыx chastis fotograficheskim metodom. M.: Atomizdat, 1962.

  17. HBOOK User Guide. CTRN COMPUTER CENTRE PROGRAM LIBRARY LONG-UP, 1990.

  18. <D. ><Krpic ><et ><al., ><Phys. ><Rev. ><C ><65><, ><034909-1 ><(2002).>

  19. <D. ><Contardo ><et ><al, ><Phys. ><Lett. ><168B><, ><331 ><(1986).>

  20. <V.G. ><Abeleev ><et ><al., ><Yad. ><Fiz. ><48><, ><27 ><(1998). >




Yüklə 183 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə