Ломоносовская премия - 1960: Об особенностях взаимодействия нуклонов

В лаборатории космических лучей был изобретён и разработан новый метод измерения энергии ядерно-активных частиц в области энергий выше 10¹¹ эВ. Прибор, построенный на основе этого метода – ионизационный калориметр, объединён с камерой Вильсона и ядерными фотоэмульсиями. Такое объединение двух методов позволило наблюдать картину взаимодействия ядерно-активных частиц известной энергии с мишенями определённого атомного веса. Проведены эксперименты на высокогорных научных станциях Памира и Арагаца и впервые получены количественные характеристики взаимодействия ядерно-активных частиц фиксированной энергии (выше 10¹¹ эВ) с лёгкими и тяжёлыми атомными ядрами.

1. При фиксированной энергии первичной частицы характеристики взаимодействия – множественность, угловое распределение, неупругость взаимодействия – сильно флуктуируют;

2. Средний коэффициент неупругости взаимодействия нуклонов с лёгкими ядрами равен 0,3–0,5;

3. При взаимодействии нуклонов с лёгкими и тяжёлыми атомными ядрами с большой вероятностью одна вторичная частица уносит около 50% энергии первичной частицы;

4. При энергии частиц выше 2х10¹² эВ обнаружен процесс, в котором около 100% энергии первичной частицы передавалось электронно-фотонной компоненте (вероятно через пи-ноль мезоны). Число пи-ноль мезонов, уносящих основную долю энергии мало.

Вероятно, что эти характеристики элементарного акта взаимодействия играют существенную роль в процессе прохождения через вещество ядерно-активных частиц высокой энергии, в т.ч. и при прохождении первичных протонов космических лучей через атмосферу.