Лептоны космического излучения. Практикум по физике космических лучей. Ильина Н.П - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Однако, размножение частиц в этих каскадах
ограничивается процессами диссипации энергии. Для
ядерных каскадов с участием пионов и каонов такими
диссипационными процессами будут распады частиц,
в результате которых вместо ядерно-активных
частиц рождаются ядерно-пассивные (мюоны и
нейтрино) или, как в случае распада нейтрального
пиона, энергия перейдет в электронно-фотонную
компоненту. Например, для заряженных пионов
можно показать, что распадный процесс для них
станет преобладающим, когда их энергия достигнет
некоторой критической величины Е
кр
~ m
π
c
2
h/сτ
0
, где h
- геометрическая длина относительно ядерного
взаимодействия. Значение Е
кр
можно найти из
условия равенства геометрической длины h пробегу
относительно распада L
расп
:
L
расп
= cτ
0
/ √1- β
2
=h, (6)
19
но энергия пионов Е
кр
равна
E
кр
= m
π
c
2
/ √1- β
2
, (7)
и тогда
E
кр
= m
π
c
2
h / cτ
0
, (7a)
где τ
0
- время жизни покоящегося пиона π
±
, m
π
с
2
-
энергия покоя пиона. Для нижних слоев атмосферы h
~ 0,6 км и Е
кр
~ 10
10
эВ. В случае электронно-
фотонных каскадов диссипация энергии идет за счет
ионизационных потерь электронов и комптон- и
фотоэффектов для фотонов. Развитие электронно-
фотонных каскадов продолжается до тех пор, пока 
   Однако, размножение частиц в этих каскадах
ограничивается процессами диссипации энергии. Для
ядерных каскадов с участием пионов и каонов такими
диссипационными процессами будут распады частиц,
в результате которых вместо ядерно-активных
частиц    рождаются ядерно-пассивные (мюоны и
нейтрино) или, как в случае распада нейтрального
пиона, энергия перейдет в электронно-фотонную
компоненту. Например, для заряженных пионов
можно показать, что распадный процесс для них
станет преобладающим, когда их энергия достигнет
некоторой критической величины Екр~ mπc2h/сτ0, где h
- геометрическая длина относительно ядерного
взаимодействия.     Значение Екр можно найти из
условия равенства геометрической длины h пробегу
относительно распада Lрасп:

   Lрасп= cτ0/ √1- β2 =h,                  (6)
но энергия пионов Екр равна

    Eкр = mπc2 / √1- β2,                   (7)

и тогда
      Eкр = mπc2h / cτ0,                   (7a)
                                           ±
где τ0 - время жизни покоящегося пиона π , mπс2 -
энергия покоя пиона. Для нижних слоев атмосферы h
~ 0,6 км и Екр ~ 1010 эВ. В случае электронно-
фотонных каскадов диссипация энергии идет за счет
ионизационных потерь электронов и комптон- и
фотоэффектов для фотонов. Развитие электронно-
фотонных каскадов продолжается до тех пор, пока
                            19

Страницы