Μελέτη των χαρακτηριστικών των γεγονότων με οπισθοδρομούντα πρωτόνια σε αντιδράσεις νετρινών και αντινετρινών σε Ne/H₂ στο θάλαμο φυσαλλίδων BEBC

Abstract

Secondary protons from interactions on a free nucleon target cannot go backwards. Therefore, the selection of events with fast backward protons might allow the study of the high momentum component tail of the Fermi momentum distribution, arising, perhaps, from short-range nucleon-nucleon correlations in the nucleus. The detailed study of the characteristics of the events with backward protons in charged current interactions, produced in the Big European Bubble Chamber (BEBC) by the neutrino and antineutrino wide-band beams (beam energy 10-300 GeV), is presented in this Thesis. The results obtained are compared with other experiments and theory. The complete backward proton data is compatible with protons produced by reinteraction processes in the nucleus. However, after selecting data with fewer reinteractions, the muon variable υ appears to be correlated to the variable α of the backward proton, as expected by the two-nuclean correlation model.

Τα πρωτόνια που σχετίζονται άμεσα με την πρωτογενή αντίδραση δέσμης επί ακινήτου στόχου εκπέμπονται με μικρή γωνία εκπομπής σε σχέση με την διεύθυνση της προσπιπτούσης δέσμης. Η μελέτη των χαρακτηριστικών των γεγονότων με οπιοθοδρομούντα πρωτόνια υψηλής ορμής θα επιτρέψη, ενδεχομένως, την επισκόπηση των πυρηνικών δυνάμεων μικράς εμβελείας (short-range nucleon-nucleon forces). Σε αυτήν την ανάλυση γίνεται λεπτομερής μελέτη των χαρακτηριστικών των γεγονότων με οπιοθοδρομούντα πρωτόνια σε αντιδράσεις φορτισμένου ρεύματος, που ελήφθησαν κατά την διάρκεια της εκθέσεως του θαλάμου φυσαλλίδων BEBC σε δέσμες νετρίνων και αντινετρίνων ευρείας ενεργειακής ζώνης (ενέργεια δέσμης 10-300 GeV). Τα αποτελέσματα αυτής, της αναλύσεως συγκρίνονται με τα αντίστοιχα αποτελέσματα άλλων πειραμάτων καθώς και με τις προβλέψεις της θεωρίας. Τα αποτελέσματα του πειράματος μας έδειξαν συμβιβαστότητα με την υπόθεση ότι τα οπιοθοδρομούντα πρωτόνια παράγονται μέσω των μηχανισμών των πολλαπλών σκεδάσεων. Η επιβολή, όμως, του περιορισμού της ανιχνεύσεως ενός το πολύ πρωτονίου ανά γεγονός οδηγεί στην δημιουργία ενός δείγματος πρωτονίων απηλλαγμένου, κατά το δυνατόν, από την συνεισφορά των μηχανισμών των πολλαπλών σκεδάσεων. Στην τελευταία αυτή περίπτωση η συσχέτιση που υπάρχει μεταξύ των μεταβλητών του μιονίου (που παράγεται κατά την αντίδραση) και του οπισθοδρομούντος πρωτονίου αποκαλύπτει την ύπαρξη συσχετισμένων ομάδων δύο νουκλεονίων εντός του πυρήνος του Ne.