Музей истории физики в Санкт-Петербургском университете
Отделы/ Ядерная физика / Лаборатория физики высоких энергий

Лаборатория физики высоких энергий

Заведующим лабораторией является профессор Л.В.Краснов. Основная тематика лаборатории -изучение свойств ядер и состояний ядерного вещества при высоких энергиях возбуждения, а также исследование ядер, в состав которых входят кроме нуклонов лямда-гипероны и дельта-изобары.

При взаимодействии нуклонов с энергией 1 - 10 ГэВ с ядром развивается быстрый каскадный процесс, состоящий в рождении мезонов и передаче нуклонам энергии, достаточной для того, чтобы они могли вылететь из ядра. В результате образуется ядро - остаток с энергией возбуждения, достигающей сотен МэВ. В лаборатории исследуются процессы релаксации таких систем. При изучении взаимодействия протонов с энергий 7,5 ГэВ с мишенями 58,64Ni показано, например, что механизм релаксации ядер регулирует испускание нуклонов и фрагментов таким образом, чтобы конечное ядро с наибольшей вероятностью имело число протонов и нейтронов, соответствующее ядру с максимальной энергией связи.

Большой интерес представляют ядра, содержащие лямда-гиперон - адрон, обладающий странностью. Поскольку лямда-частица не тождественна нуклонам ядра, она может занимать в ядре орбиты, которые лежат глубоко под уровнем Ферми для нуклонов, и поэтому предоставляется возможность изучения этих орбит. Интересным является вопрос о времени жизни лямда-гиперона в ядре. Для изучения времени жизни гипер-ядер была разработана оригинальная методика, в которой эти ядра образовывались из ядер пучка, бомбардирующего мишень. Релятивистское увеличение времени жизни в лабораторной системе координат позволило уверенно регистрировать эти ядра и измерять их время жизни.

Исследовалось явление образования ядер, в которых один из нуклонов находится в возбужденном состоянии, т.е. изучались ядра, содержащие дельта-изобару. Эти ядра образуются при энергии бомбардирующих ядер 2-5 ГэВ на нуклон. Исследования этих процессов показали, что характеристики дельта-изобары в свободном состоянии и в ядре заметно различаются - масса и ширина состояния различны.

Сотрудники Лаборатории ядерной физики высоких энергий (доцент В.П.Кондратьев, доцент Л.И.Виноградов, научный сотрудник Т.А.Тулина) принимают также участие в международном проекте ALICE (эксперименты на большом адронном коллайдере в Европейском Центре Ядерных Исследований), целью которого является изучение свойств нового состояния ядерного вещества, получившего название кварк-глюонной плазмы. Чтобы зарегистрировать фазовый переход обычной ядерной материи в кварк-глюонную плазму при столкновении сверхрелятивистских (Е = 6 ТэВ на нуклон) тяжелых ионов (А=206), создается экспериментальная установка, включающая в себя cамые современные детекторы элементарных частиц, в разработке которых принимают участие сотрудники лаборатории.

Наряду с пучковыми испытаниями новых типов детекторов в ускорителях в ЦЕРНе сотрудники лаборатории участвуют в международной коллаборации NA57, занимающейся изучением выходов мультистранных гиперонов в адрон-адронных, адрон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях. В экспериментах NA57, которые проводятся на Суперпротонном синхротроне (SPS) в ЦЕРНе, было обнаружено заметное увеличение выхода странных частиц в ядро-ядерных столкновениях, что может быть объяснено образованием кварк-глюонной плазмы в области перекрытия сталкивающихся ядер.



Назад Наверх