Исследования в области элементарных частиц в НИИ ядерной физики и их перспективы Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

им. С. М. КИРОВА__

Том 278

ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ В НИИ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ И ИХ ПЕРСПЕКТИВЫ

В. М. КУЗНЕЦОВ

(Представлена научно-техническим семинаром лаборатории высоких энергий НИИ ЯФ)

В 1965 году с пуском электронного синхротрона «Сириус», рассчитанного на энергию 1500 МзВ, в Томске начались исследования в наиболее передовой области физики — физике элементарных частиц. Это было результатом многолетних усилий ученых старейшего сибирского вуза — политехнического института, успешно осваивавших новые направления в науке и технике, и, в частности, разработку циклических ускорителей электронов.

¡Первым« экспериментами, поста!вленными на синхротроне, были исследования синхротронного излучения и его влияния на динамику ускорения [1, 2] и изучение образования фрагментов и ядерных звезд на ядрах фотоэмульсий. После пуска кольцевого ускорителя в Армении были также сделаны облучения эмульсий в Ереване. Часть полученных данных сейчас уже обработана. "

Одновременно в Шбб—1966 пг. велась подготовка опытов по образованию я-мезонов и г|-мезонов. Специфической их особенностью являлось применение быстрой (наносекундпой) электроники и искровых камер. Для создания различных типов искровых и стримерных камер и в первую очередь для источников их питания был использован опыт института по разработке высоковольтных генераторов на десятки и сотни киловольт [3—6].

В 1967—1970 гг. институтом уже были опубликованы в отечественной и зарубежной печати результаты нескольких экспериментов по физике мезонов. Среди них точное измерение времени жизни я°-мёзона [7], измерение асимметрии образования л;+ мезонов в зоне первого пи-он-нуклонного резонанса [8]. Эти работы отличались оригинальной методикой, созданной с применением искровых камер, время-пролет -ной техники и т. п.

Большие возможности для постановки новых опытов открыло получение на ускорителе пучка поляризованных фотонов от кристаллической алмазной мишени [9]. Большая поляризация пучка (от 30 до 40%) позволяет получить (как, например, в опыте по определению асимметрии л+нмезонов) сведения о процессе, которые принципиально невозможно иметь на обычном, некогерентном пучке.

'В этот период была также завершена работа по комптоновскому рассеянию лазерного света на движущихся электронах [ТО].

Программа ведущихся в настоящее время исследований по физике мезонов весьма обширна. Сейчас имеются первые результаты по измерению сечения образования фотонами л~-мезонов на ядрах углерода (метод наведенной активности и совпадений), л°-:мезонов на ряде ядер (протон-фотонные совпадения), т^мезонов на ядрах (¡коррелированные черепковские спектрометры). Измеряется с помощью магнитного спек-

трометра и искровых камер поляризация фотонного пучка, ранее рассчитывавшаяся только теоретически, асимметрия в образовании ■л+-мезонов на очень малых и больших углах и т. д.

Программа будущих работ тесно связана с улучшением физических -возможностей электронного синхротрона: увеличением интенсивности фотонных пучков, выводом электронного пучка, созданием плато магнитного поля для «растяжки» пучка.

При увеличении интенсивности (за счет более совершенной высокочастотной системы и нового инжектора-'микротрона) появляется возможность начать ряд опытов поляризационного характера. Из них важнейшим является измерение поляризации нейтронов оцдачи при фотообразовании -мезонов. Здесь, кроме интенсивного пучка, требуется специальный магнитный канал, сооружение которого уже завершено (в сильнофокусирующем варианте), и уникальные детекторы нейтронов на энергии в десятки и сотни МзВ, разработка которых интенсивно ведется в институте.

iC появлением выведенного пучка электронов вступает в действие, кроме работ ,по фотообразованию мезонов, программа работ по элек-троо&разованию я-мезонов, rj-мезонов на нуклонах и ядрах.

Выполнение исследовательской программы по физике мезонов тесло связано с автоматизацией физического эксперимента и самого ускорителя. Этой цели служит система связи «эксперимент-вычислительная машина», уже созданная в институте и разрабатываемая АСУ синхротрона.

Отдельное место в программе занимают вопросы, связанные с развитием и применением исследований синхротрошюго излучения (зона вакуумного ультрафиолета). Эта многообещающая область находит применение в физике твердого тела и других прикладных исследованиях.

И, наконец, несколько слов о теоретических работах по физике частиц и яд-op при высоких энергиях. Созданная в институте модель ме-зон^барионных взаимодеиствий в разках алгебры токов с жесткими пионами [11] была успешно использована для описания низкоэнерге-тич1ного яМ-расееяния. В области гиперядер предложена модель без-мезонных распадов, модель подавления я~-мезонных распадов, и на их базе построена теория распадов гаперядер [12, 13].

ЛИТЕРАТУРА

1. А. А. Воробьев, А. Н. Диденко, А. В. Кожевников. Атомная энергия. 28, 260 (1970); 29, 389 (1970).

2. В. А. Визирь, М. М. Никитин. ПТЭ. 1, 25 (1971); 5, 37 (1971).

3. И. К. Жанков. ПТЭ, 2, 56 (1968).

4. И. К. Жанков, В. М. Кузнецов, О. И. Стуков. ПТЭ, 5, 50

(1968).

5. Ю. П. Усов, Н. А. Рыбакова, А. Г. Стерлигов. ПТЭ, 1, 54 Í1970).

6. П. С. Ананьин, Ю. П. Усов, А. Г. Стерлигов, В. Г. Толмачева. ПТЭ. 4, 42 (1970).

7. В. Й, Крыш к и н, А. Г. Стерлигов, Ю. П. У с о в. ЖЭТФ, 57, 1917 (1969),

8. В. М. Кузнецов, О. И. Стуков, Е. В. Р е п е н к о, Б. Н. Калинин. Lett. Nuovo Cimento, 1, 223 (1971). Ядерная физика, 13, 1049 (1971).

9. Б. Н. Калинин, В. М. К у з н е ц о в, Ю. И. С е р т а к о в, О. И. Стуков. Труды НИИ ЯФЭА, 1 (1971), Атомиздат, 1971,

10. А. В. Пешков, Е. И. Александров, А. В. К а р а к у ц е в. Труды 7-й межвузовской конференции по электронным ускорителям. Атомиздат, 1970.

11. Г. М. Радуцкнй, А. Н. Табаченко. Nuclear Physies, 29В, 405 ,(1971).

12. В .А. Филимонов, А. Г. П о т а ш о в. «Ядерная физика», 10, 130

(1969).

13. В, А. Филимонов. «Ядерная физика», 2, 334 (1972).