Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Христиансен, Г. Б

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

13.7 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2723 24 25 26 27 > Следующая >>>

и проинтегрировать	по т)0, то получим	)I (6.1.5)
	2
Отсюда	((ir)2 ~ir- 7
Отсюда
/(yV e )dlniV e	= <Рл(«/) ехр	d In N e . (6.1.6)
	S

В этой формуле у— натуральный логарифм энергии Е0, среднее число частиц от которой равно Ne. Таким образом, учет флуктуа ции приводит к увеличению абсолютного значения спектра лив-

ней по числу частиц	сравнению
со случаем, когда флуктуации не учитываются.
Спектры ливней по JVe и N^, как показывает	эксперимент,

не являются чисто степенными, а имеют сложную форму. При

чина

такой

сложной

формы может быть

л и б о

резком

изме

нении

характера

зависимости

функции

WA(N/E0)

от

Е0,

л и б о

нестепенном

характере

парциальных

энергетических

спектров.

в том, и

другом

случае приведенная

простая

формула

не

применима,

и нахождение f(r\)dr\

может

быть осуществлено

толь

ко численным

интегрированием.

На рис. 85

показаны

результаты

расчетов

спектров

по

(на уровне

моря

и на высоте гор, рис. 85, а

и б)

и спектра

по

(рис. 85, в)

по различным моделям и соответствующие экспери

ментальные

данные. На рис. 85, а и б приведены

результаты рас

четов по моделям типа СКР и модели с ns~En1>t

при £ 0 > 1 0 1 3

эв

(НММ) и для

двух вариантов химического

состава

первичного

излучения в области

минимальных

рассматриваемых

энергий:

Л = 1 и

обычный

химический

состав 2,

соответствующий

космическому излучению сравнительно малых энергий. Парциаль

ные энергетические					спектры предполагались в степенной					форме
до значения энергии ~EKV.						Далее в узком интервале первичных
энергий	от Екр		до 3£кр предполагалось				увеличение		показателя
спектра	у	на	величину Ау			и переход	к спектру	с	показателем
у + Ду-	Значения			EKV	для	различных А различались в Л/2 раз.
Последнее		предположение				означало,	что величина		EKV опреде
ляется	величиной			заряда		первичной частицы и		пропорциональ
на ей.
Модель с tis(Eo) ~Е01,г						хорошо согласуется со всей совокуп
ностью	данных при Л = 1 значительно						лучше, чем модель			СКР.
При сложном			химическом			составе согласие спектров			по Ne	и

220

см сек стер

<CKP.Pul

См •'сек'-стер'

Ц1Э(>%)1

Ые/'05}

''S),CM сек стер

СКР.Р

HMMJ

НММ.Р

-11

СКР I

Рис. 85: а — сравнение

эксперименталь

ного

спектра

ливней

по

числу

частиц

Ne на уровне гор

(X — 50Q

г/см2)

ра

счетом

по

моделям

СКР

НММ [278]

различных

предположениях о

химиче

ском

составе

первичного

излучения:

НММР

— модель

НММ

при

А = \;

НММ2 — модель НММ при сложном

химсоставе;

С К Р 2 ,

С К Р Р

— то же

для

модели

СКР;

— спектр

ливней

по Ne

на уровне

мо

ря

и расчеты

по моделям

СКР и НММ.

Обозначения

те

же;

в — спектр ливней по числу мюонов с

энергией

более

Гэв

на

уровне

моря

и сравнение его с расчетами по модели

СКР

НММ.

Обозначения

те

же.

расчетах

принято,

что

парциальный

спектр

первичных

частиц

имеет

вид

Ф А ( £ О ) ~ £ О - 1 , й

при

E0s^ZEKp

Ф Л ( £ О ) ~ £ О " 2 ' 3

5 при

£ о > 2 £ к Р

;

Я К Р =

=3-101 5 эв. Абсолютное

значение

спект

ра

определялось

из

условия

нормировки

интенсивности

ливней

Л ' = 3 • 10s

на

глубине

л: = 500

г/см2

для

модели

НММ

с расчетами значительно хуже. Для согласования расчетов и экс

периментальных	данных	необходимо принять у=1,65,			Ау~0,7 и
£кр для протонов	~3 - 10 1 5	эв.	Несмотря	на изменение	характера
элементарного акта в модели			с n s ~ £ o 1 / 2	при £ o > 1 0 1 3	эв нерегу

лярность, получающаяся в спектре ливней по числу частиц, доста точно мала и практически вряд ли наблюдаема.

Вообще, если ограничиваться такими изменениями элементар ного акта, при которых варьируются перечисленные выше пара метры, но не изменяется кардинально природа рождаемых частиц или природа взаимодействий, то можно показать, что эти изме нения не могут объяснить всю совокупность экспериментальных данных о спектрах ливней по числу частиц.

221

Действительно, рассмотрим результаты расчетов величин Ne и Ny, для различных моделей с вариациями параметров элемен


тарного акта	(см. табл. 1). Можно пытаться увеличить							показа
тель спектра ливней по числу частиц и при неизменном								показа
теле первичного		спектра у,	например, за		счет	уменьшения Л Л \
увеличения kN,	увеличения		ns,	уменьшения	a v	— доли		энергии,
передаваемой	э.-ф. компоненте. Табл. 1 показывает,						как изменяет
ся Л/е или	при изменении			параметров	акта	на	всех	стадиях
ядерно-каскадного		процесса.

На самом деле изменение параметров акта, если оно и суще ствует, может происходить лишь в области сверхвысоких энергий.


Поэтому		изменение	Ne	и	Ny, может быть	существенно	меньше,
чем	это	следует из	табл.		1. Для дальнейшего нам, однако, важна
не	количественная, а качественная сторона дела. В то^время							как
Ne	может действительно				уменьшаться с	увеличением kN, ns		или
уменьшением Ядг и			av ,	число мюонов		или уменьшается		или
даже, наоборот, возрастает, что оказывается в явном							противоре
чии	со спектром ливней				по N^,. Таким образом, такое		изменение

элементарного акта, которое предполагает вариацию каждого из параметров Я, п8 и т. д. в отдельности, не позволяет даже каче ственно (не говоря уже о количественной стороне) объяснить совокупность данных по спектрам по yVe и Л/ц.

Предположим, что изменение различных параметров может происходить одновременно. Нам необходимо объяснить три экс

периментальных			факта:	увеличение «jv		на	высоте гор,		увели
чение	идге	на	уровне	моря и увеличение Иц. Число				электро
нов Ne	на	высоте гор мало			чувствительно	к изменению		таких па
раметров,		как	Ядг, kN,	ay,	и чувствительно		только	к	значе
нию 1 3 2	пя	[227].	Пусть	ns	существенно	возрастает.		Возможно,
этого	будет достаточно			для	уменьшения Ne	и на уровне		моря. Что

касается числа мюонов Np, то оно, наоборот, возрастает с увели


чением ns. Можно		надеяться, однако,		по	крайней	мере,	качест
венно уменьшить		число мюонов, предположив, что av возрастает
и,	следовательно,	уменьшается	доля		энергии,	передаваемая
мюонам. Но если		это предположение		(наряду с		предположением
о	возрастании ns)	может оказаться	достаточным			для	уменьше

ния Np, оно находится в противоречии с другим важным экс


периментальным	фактом		о зависимости		потока	черенковского
излучения Q от числа		частиц в ливне		Ne.
Действительно, согласно экспериментальным данным [56]
Q ~ j V ° ' 8 ± 0 ' 0 5			при 1 0 5 < y V e < l , 5 • 106,
Проиллюстрируем	это	примером из электромагнитной каскадной теории.					Д л я
£о = 8 - 1 0 1 4 эв и t=l5		(высота гор) число		частиц y v = 8 - 1 0 5 . Для 100			элек
тронов с энергией	8 - Ю 1 2 эв		каждый J V = 6 , 3 - 1 0 5 .		Для 10 3	электронов с	энер

гией 8 - 1 0 " эв N = 3 , 2 - 1 0 5 .

222

Q^N		' - о ' / при Ne		= l,5-		Ю6 -г		107.
		e
Изменение %N	на	высоте	гор	происходит				при	/Ve ^l,5-106		и,
если бы имело место предполагаемое нами изменение										парамет
ров элементарного		акта, сопровождаемое					резкой		диссипацией
энергии, то при	jV e > 1,5 -106		зависимость			Q	от	Ne	претерпела		бы
изменения за счет возрастания Q и спектр ливней по потоку че-
ренковского излучения Q стал бы более пологим в области боль
ших значений Q. В действительности, из спектра по Ме на высоте
гор и приведенной зависимости Q от Ne						можно		получить		следую
щий спектр черенковских вспышек:
	/ ( > Q ) ~ Q ' ' 7 5 ± ° - 2			при		Q<QKP
			2,9+0,7		Q >
		~ Q	- 0 ' 2 5	при			QK P ,
где QKp соответствует ЛГе =1,5-106 . Такой						результат			противоречит
предположениям	об	изменении a v		и	ns	и	согласуется с			измене
нием показателя первичного энергетического спектра.
Эти рассуждения		сохраняют свою			силу в			рамках		обычных

представлений о природе рождаемых частиц и природе исследуе мых взаимодействий. Если, например, предположить, что в обла сти сверхвысоких энергий при взаимодействии первичных частиц значительная часть энергии уходит на образование относительно

слабо взаимодействующих		частиц	(нейтрино,		мюоны	высоких
энергий и т. д.) ш ,	не выделяющих		своей	энергии	в атмосфере, то
экспериментальные	спектры	по Ne	и Ny,	могут	быть	объяснены

при надлежащем выборе зависимости доли энергии, уходящей в


слабо взаимодействующие частицы, от первичной энергии Е0							{283].
С	точки	зрения	современных методов исследования,			основанных
на	регистрации		лавин,	развивающихся в атмосфере,		эта	доля
энергии		безвозвратно потеряна			и неизмерима. Экспериментальная
проверка		существования		такого	процесса крайне затруднительна,

в особенности, если «исчезающая» энергия переходит, например, только в нейтрино.

Если считать,	что	в энергетическом балансе существенна и
роль мюонов высоких		энергий, то	такую возможность	можно
проанализировать,	используя данные		о мюонах вблизи оси	ш. а. л.

Согласно экспериментальным данным, приведенным в гл. 4, доля

энергии, уносимая мюонами с пороговой			энергией	~	100 Гэв, не
более	процента	от первичной энергии	ливня (при		£ 0 ~ Ю 1 5 - г -
- М 0 1 6	эв). Доля	энергии (относительно	первичной	энергии), уно

симая мюонными группами, составляет величину также не более одного процента.

В качестве таких частиц можно рассматривать и кварки, на которые, воз можно, расщепляются нуклоны. Если масса кварков велика, то они по со временным представлениям медленно поглощаются в атмосфере.

223


Таким образом, хотя		исключить возможность процесса с та
ким фундаментальным изменением характера ядерного					взаимо
действия для	объяснения	формы спектров по iVe и		в	настоящее
время невозможно, все же он представляется			сомнительным, так
как весьма	естественный	его вариант с	рождением		мюонов

высокой энергии, по-видимому, противоречит эксперименту. По этому в дальнейшем мы будем считать, что наблюдаемые изме нения формы спектров ливней по числу электронов и мюонов связаны с соответствующим изменением формы первичного энер гетического спектра 1 3 4 .

Вернемся к методам определения первичного спектра. Можно

предложить	другой, более прямой экспериментальный		способ
определения	первичного энергетического спектра, т. е.		функции
2фл (£())• Этот способ основан		на использовании данных	ш. а. л.,
А
полученных	на высоте гор. На	высотах гор флуктуации	в разви

тии ливня играют незначительную роль. Кроме того, коэффици

енты пересчета для числа частиц Ne			к первичной энергии Е0		отли
чаются	для	различных моделей	значительно	меньше, чем		на
уровне	моря	[227]. Наконец, коэффициенты пересчета от Ne			к	Е0
отличаются		также незначительно	для ш. а. л.,	создаваемых	пер

вичными нуклонами и тяжелыми ядрами. Все эти обстоятельства

определяют	удобство		выбора	спектра ливней	по Ne на высоте
гор для получения		первичного		энергетического	спектра.
В работе	[284,	285]	((Никольский и др.) был		рассмотрен сред

ний энергетический баланс ш. а. л. с числом частиц /Ve ^3,5-105 на

глубине 640 г/см2.		На основании данных о черенковском излу
чении	этих ливней	была	определена	энергия, потерянная в сред
нем на	ионизацию	в слое	атмосферы	над уровнем наблюдения /.

Далее с помощью метода, близкого к методу ионизационного ка лориметра, была определена средняя энергия э.-ф. и я.-а. компо нент этих ш. а. л. Наконец, с помощью подземных измерений была сделана оценка энергии, несомой мюонной компонентой Фц.

Данные	об этих	величинах для		х = 640 г/см2			приведены		в	табл.	8.
								Т а б л и ц а			8
	/	4>эф	ф	Ф		Ф
		4>эф	ф	Ф		Ф
			я.=а.	и		V
3-106	3 - Ю 1 4	6,6-101 3	3 -101 3	(7+7) - 10"		2 - Ю 1 3		6-10"		1,7-109
± 0 , 8 - 1 0 1 * эв ± 0 , 7 эв ± 0 , 6 эв				—3 эв				эв		± 0 , 5
										эв/част
Можно было бы предположить априори,					что	резкое	изменение		х е	и	свя
зано	не с изменением \		в парциальных		спектрах,		а	с резким		изменением
химического состава первичного излучения при неизменном у, однако в этом
случае х е и		изменялись бы в		противоположные			стороны, что			противоре
чит	опыту.

224

В таблице дается поток энергии, уносимый нейтрино, возникаю

щими при	(я-э-ц) -распада. Согласно законам	сохранения энергии
и импульса	Фу = 0,3 Фц. Энергия, теряемая	я.-а. частицами на

ядерные расщепления над уровнем наблюдения, достаточно мала.


Действительно,		средняя	энергия расщеплений			~200		Мэв.	Доля
я.-а. частиц всех энергий по отношению к числу электронов
Пробег	относительно ядерного			взаимодействия		~ 2 ^-единиц.				По
этому	энергия,	теряемая на		ядерные	расщепления			на	одной
^-единице, —200- У2- Ю - 2			Л/е Мэв, а ее доля по			отношению к			энер
гии, теряемой на ионизацию, составляет					~1,2%.
Из	данных на высоте гор			известно,	каким	образом величины
/, ФЭф, Фя.-а., Фц		меняются с числом частиц Ne				при	изменении			Ne
примерно на порядок.			Однако зависимость /,			ФЭф	и	т. д. от		Ne

определена	с недостаточно хорошей точностью.	Для определения
зависимости	коэффициента пересчета k от Е0	мы воспользуемся
несколько	другим подходом [227]. Из спектров ш. а. л. по числу

частиц на различных глубинах в атмосфере были получены усред

ненные каскадные кривые [98], по	которым можно найти значе
ния iVemax-—максимального числа	частиц, соответствующего

каскадной кривой с заданной первичной энергией. По усреднен ным каскадным кривым можно найти также зависимость между

числом

частиц

Л/е на

глубине,

например

х = 6А0 г/см2,

и значе

нием Nemax;

Ne(6A0

г/см2)~Щтах,

р=1,07±0,05

при

5-105 <

< Л г е т а х < Ю 8

Из электромагнитной

каскадной

теории

известно,

что

Nemax^E0k(EQ),

где

k(E0)~

1/Kln

£ 0 / р \

В случае

ш. а. л.,

развивающихся

учетом

ядерно-каскадного

процесса, k зависит от Е0

еще слабее 1 3 5 . Поэтому,

принимая, что

Nemax~Е0

и что химический состав первичного

излучения в иссле

дуемом

интервале Е0

не

изменяется 1 3 6 ,

можно

получить

следую

щую эмпирическую

зависимость

между

Е0

числом

частиц в

ливне на глубине х = 640

г\см2:

£ о =

1 , 7 . 1 0 8 _ £ ^ ( _ ^ _ у

6 . Л /

е ,

где

6 =

0 - 1 .

част.

\ 6-1014 эв J

Это отношение

применимо

при

Е0

интервале

энергий 6-1014-f-

Ч-101 7 эв. При более

высоких энергиях

данные

об

эмпирическом

соотношении

между

Nemax

отсутствуют,

и для

получения

первичного энергетического спектра необходимо использовать пер

вый подход — выбор						оптимального	варианта	парциальных	энер-
1 3 5	Но	даже при		k-^	1/]Лп £ 0 / Р и при изменении Е0			от 1015 до 1017 эв	k убы-
		V	f \|1п108		,
				г = 1,15 раз .
				In 10'		k от Е0 в рамках
1 3 6	Из	слабой зависимости				k от Е0 в рамках	гипотезы суперпозиции следует, что
	вывод остается верным и при изменении химического состава.
15х/4	Г. Б. Христиансен								225

гетических спектров, удовлетворяющих экспериментальным спект

рам по iVe и /V\|x. В	гл. 4 было	показано,	что в спектрах по /Ve
и Nft, при больших	Л/е (>107 ) и	(>105 )	наблюдается умень

шение показателей х е и Иц. Это изменение, поскольку оно наблю дается одновременно в спектрах по Ne и N^, связано с соответ ствующим уменьшением показателя у первичного энергетического спектра.

Для расчетов сректров по Л[ е					и Nц на основе		различных пред
положений	о	парциальных		энергетических		спектрах		разумно
использовать		модель	ядерных	взаимодействий		(НММ),		справедли
вую при £ 0	< 1 0 1 7 эв		( t t g ~ £ ' o ' / 2		при £ 0 ^ 1 0 1 3	эв)	(рис. 86, а и б).
Ц13(>"е)( V/05 /'"./.см''к*			'сюр

I	I	I	1_	-/5>1	. I	I	I	L-
6	7	8	9	4 , 5		6		7 . 8

Рис. 86. Сравнение экспериментальных данных о спектре: a — по iVe при боль

ших Ne [58,	116, 234];	б — по N	с расчетами	по моделям СКР и НММ для
/4=1,	показатель	энергетического спектра		Y=l>6 при £ о > 2 - 1 0 1 7 эв

На	рис. 86	приведены	также		результаты			расчета	по модели
СКР.	Расчеты	по обеим	моделям			проведены		в предположении
А — 1	(р). Значение у первичного				спектра		принималось		равным 1,6
при £ 0	^ 2 - 1 0 1 7	эв.
Согласие с		моделью НММ		при		/4 = 1	(рис. 86,6)		можно сде
лать еще лучше, если учесть				что	допустима некоторая вариация

энергии, начиная с которой спектр имеет снова показатель у=1,6 . При определении первичного энергетического спектра по дан

ным

спектров

по ijVe и

В принципе представляется

маловероят

ным

завысить

абсолютное значение

потока

первичного

излучения

и занизить значение

у.

Дело

в том, что

числа

и iV^ опреде

ляются на основании измерений потоков

частиц

на

периферии

ливня в предположении,

что ре,ц (г)

в центральной области

ливня,

вносящей основной вклад в число частиц,

известны

соответст

вуют

функциям

Ре,ц(г),

измеренным при меньших Е0.

возра

станием

£ 0 р е ,ц (г),

вероятно,

становится

круче.

Тогда

опреде

ляемые

обычным

способом iVe

окажутся

заниженными.

226

Другая возможная причина занижения Е0— неучет	энергии,
уходящей при наличии соответствующего гипотетического	процес
са на образование нейтрино, мюонов высокой энергии и	пр.

Несмотря на высказанные в гл. 4 замечания об отсутствии в литературе детального анализа методических погрешностей экспе римента при исследовании £ 0 > Ю 1 7 эв, учитывая результаты ра бот [58, 116, 235] и в особенности [234], мы принимаем, что пока


затель у первичного		энергетического		спектра	уменьшается		при
£ o > 3 - 1 0 1 7	эв. Прогрессирующее с		Е0	занижение		значений	Е0,
о котором говорилось		выше, может	привести		только	к у м е н ь
ш е н и ю	показателя у-

Приведем данные о первичном энергетическом спектре, с ко-, торыми хорошо согласуются результаты анализа как по первому

(рис. 85, 86), так и по второму способу:
F ( > £ 0 ) = 1 , 7 . 1 0 _ 1 Y — У ' ' 6						см2-сек-стер	£ 0 < 4 - Ю 1 5 э е ,
				\ 101 в	у	см2-сек-стер
F(>E0)^	f	V	2 ' 4 • 7 • 10"1 0		— !	4 • 1	эв <	Е0	<	10"	эв,
	\	101 8	/		см2-сек-стер					(6.1.7)
										(6.1.7)
F ( > Е0)	=	1,2 • 1 0 - 1 5		( £ 0 /3 • 10" эв)'1		'7	Е0	>	3 • 10"		эв.
						см2-сек-стер
Абсолютное		значение		определено		с точностью до		фактора			1,7.
Точность показателей				не хуже	0,15.
Химический			состав	первичного излучения.			Получение			опреде

ленных сведений о ядерном составе первичного излучения сверх высоких энергий является трудной и до сих пор не разрешенной задачей. Эта задача в настоящее время решается в рамках гипо тезы суперпозиции и в предположении определенных моделей развития ш.а.л. от первичных протонов (которые удовлетворяют всей совокупности экспериментальных данных). При этом исполь

зуется относительная		чувствительность некоторых		характеристик
к атомному номеру А первичной частицы 1 3 7 .
Первые	попытки определения химического		состава	космического
излучения	сверхвысоких	энергий были связаны с надеждой выделить
в кривой распределения		Ne при фиксированном		(или наоборот)
пики, связанные с ливнями от различных А.			Согласно гипотезе		су
перпозиции	Ne~ A(E0/A)s	и Л^й -~ А(Е0/А)а.	При фиксированном		Ny,
имеем1 3 8

1 3 7

1 3 8

В настоящее время не обсуждается вопрос о наличии в составе первичного

излучения сверхвысоких		энергий антипротонов и антиядер, хотя исключить
их существенную	роль не	представляется	возможным.
Это справедливо,	так как	флуктуации	при фиксированном Е0 малы.

15V2 г. Б. Христиансен

227

так как s/a	= '0 7 8 lj_0	0 1 ) согласно	экспериментальным данным		на
уровне моря	(см. гл.	IV). Отсюда следует,		что, например, для А = 1
и А = 30 отношение		Nep/NEA ^ 3.	В то	же время фиксация	в

рамках гипотезы суперпозиции означает подчеркивание среди регист

рируемых

ливней

ливней от ядер с большими А.

Действительно,

Nll^Al~aEo.

Поэтому энергия первичной частицы с атомным но

мером

А,

ответственная

за создание

ш. а. л.

с числом

мюонов Na,

-(l-g)

есть

Е0

N\[аА

. Парциальный

энергетический

спектр

первич

ных ядер A BAEo~iy+i)dEQ

превращается

спектр по

вида

П-а\У

Таким образом, вклад ядер А в создании ш. а.л. с фиксирован

ным

числом

мюонов растет

~ j^x~a)ylai.—-Л0,3

(если

принять 1 3 9

а = 0,85

у = 1 , 7 ) . Если

роль

тяжелых

ядер

в первичном

излуче

нии

мала

сравнительно с протонами, то за

счет

этого

эффекта

(создание

ш. а. л. с

фиксированным

N^)

она

становится

сравни

мой с ролью

протонов.

другой

стороны, как показывают

многочисленные

расчеты

[245, 255, 268, 286], флуктуации в числе электронов JVe на уровне


моря при фиксированном		Е0	(или	Ыц) для первичных протонов
весьма велики: VP (Ne)/Ne		— 0,5 -~ 0,6			и слабо изменяются		с	Е0.
Приведенное	значение ]/rD(Ne)/Ne			практически		означает,	что в
статистическом ансамбле,		например, из			100 ливней встречаются
значения Ne,	различающиеся		в 3—4	раза. Отсюда		ясно, что		при

наличии в первичном излучении сверхвысоких энергий протонов

трудно

ожидать в кривой

распределения

' / ^ ( Л ^ )

сохранения

пиков,

соответствующих

вкладу

различных

А.

Эксперимент

на

уровне

моря показывает [287], что, действительно, никаких

пиков

не наблюдается и кривая распределения имеет гладкий вид.

Для

уменьшения

флуктуации

в Ne

при

фиксированном

Е0

можно

было бы производить измерения

на

высотах

гор. Однако

на высоте гор разделение пиков, соответствующих различным

А,

уменьшается, так как

Ne — A]~s/a

и на

высоте

гор

s ^ l .

С дру

гой стороны, на высоте гор возрастают

флуктуации в числе JVM

при фиксированном Е0,

и они становятся

сравнимыми

с флуктуа-

циями

по Ne. Хотя изучение распределения

/«-^(Л^)

на

высоте

гор

и не проводилось, вряд ли можно рассчитывать

этом

случае

на разделение пиков 1 4 °, соответствующих

различным

А.

1 3 9

1 4 0

При фиксированном Ne	вклад ливней от первичных ядер ~ Л ' 1 — s ^ / s , т. е .
уменьшается с А при s >	1.

Значительная трудность здесь возникает также из-за относительно больших ошибок в определении JV„ и Ne в каждом ливне.

228

На высотах гор имеются многочисленные данные о распреде

лении Ny., а также

потоков черенковского

излучения Q в

ливнях

с_

фиксированным

J V e [57,

141,

214,

288,

289],

когда

Л^ц ~ Л 1 - .

Величина a/s для мюонов с энергией более

1 Гэв,

как мы видели в гл. 4, несколько уменьшается

пределах

от 0,9

до

0,75 с

возрастанием

iVe от

105

до

108.

Таким

образом,

Т7

лО,1-гО,25

зависимость ~ Л

л0,2±0,05

— А'

Для Q получается

Вклад

ливней от различных ядер на высоте

гор соответствует

естествен

ной представленности различных А в

первичном

излучении, так

как,

хотя этот

вклад

~ Л ( 1 ~ s ) v /

s ,

но s на высоте гор cal.

На высоте гор существенную роль

играют не только (и даже

не столько)

флуктуации

в Ne и N^,

как большие

ошибки в опре

делении Ne

и Np, в индивидуальном

ливне

на

современных

комп

лексных установках. Для распределения, связанного с ошибками,

мы имеем VDiN^/N^ — 0,25		и аналогично для ошибок в Q [290].
Экспериментальные значения		^ -	^	и 1/D(Q)/Q		на вы-
соте гор того же порядка 0,25-=-0,35.			Отсюда ясно,			насколько
трудно	на основании этих данных делать			детальные		выводы о
химическом составе первичного излучения.
На	основании сравнения	экспериментального			распределения
/We(Q)	и теоретически ожидаемого		для	протонов и		обычного
сложного химического состава, с учетом ошибок опыта						[290] де
лается	вывод о том, что химический состав,			предполагающий на
личие	в первичном излучении	только протонов,			противоречит

эксперименту. Эксперимент хорошо согласуется с обычным слож

ным химическим		составом (р = 7г,	<x=xU, M =l/8, Н=1/&)	при
£ 0 = Ю1 5 -=-101 7	эв.	К аналогичному выводу приходит и автор ра
боты [214], в	которой наблюдается		указание на наличие	пика,
соответствующего		ш. а. л. от ядер группы М.

С другой стороны, авторы работ [288, 141] на основании изуче ния на высоте гор распределений по iVp, в ливнях с первичной энергией ~ Ю1 7 -т-101 8 эв приходят к выводу о чисто протонном составе первичного излучения в указанном диапазоне первич ных энергий.

Чисто протонный состав первичного излучения и вообще мо нохроматический по А состав первичного излучения в [214, 290] отвергается из-за большой «ширины» экспериментального рас пределения по сравнению с ожидаемым. Однако в отношении расчета ожидаемого распределения могут оставаться сомнения, связанные с неучетом флуктуации в регистрируемом потоке Q за счет флуктуации пространственного распределения черенковского излучения. Учет этих флуктуации, возможно, уменьшает расхож дение с чисто протонным распределением.

В то же время вывод работ [141, 118, 288] о чисто протонном составе первичного излучения может вызвать сомнения, если

16»/,'

229

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2723 24 25 26 27 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
22.10.202312.54 Mб185Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf
#
29.10.20232.45 Mб7Храмченков А.И. Применение электропечей для выплавки серого чугуна на заводах БССР.pdf
#
19.10.20232.66 Mб5Хранение сенажа в мировой практике..pdf
#
19.10.20237.28 Mб16Хренов, Л. С. Четырехзначные математические таблицы пособие для учителей.pdf
#
19.10.20231.65 Mб11Хрисанов, Н. И. Современные способы защиты закрытого дренажа от заиления (повышение надежности дренажных систем).pdf
#
22.10.202313.7 Mб19Христиансен, Г. Б.pdf
#
27.10.202322.27 Mб69Хробостов С.Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка учебник.pdf
#
19.10.20232.31 Mб30Хромченко, Г. Е. Электромонтажник по кабельным сетям.pdf
#
19.10.20235.79 Mб35Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf
#
19.10.20233.37 Mб15Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс.pdf
#
22.10.202312.27 Mб26Хрупкие разрушения сварных конструкций..pdf