Эта-мезонли ядроларнинг 1,5 ÷ 2,1 гэв/нуклон энергиялар оралиғидаги р,d(12С) – тўқнашувларида ҳосил бўлиши

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Бугунги кунда жахонда экзотик ядролар структураси хусусиятларини аниқлаш ва ядро муҳитидаги эта-мезонлар ва нуклонли резонансларнинг хоссаларини ўрганиш масалаларини ҳал қилишга катта ахамият берилмокда. Ядрода боғланган эта-мезонлар ва нуклонли резонанслар ҳакида маълумот олиш замонавий фундаментал ядро физикасининг юқори устуворли масалаларидан ҳисобланади. Эта-мезонли ядроларнинг боғланиш энергияси ва кенглиги ҳамда асосий модаларининг парчаланиш эхтимоллиги каби хусусиятларини фақат юкори илмий - техник савиядаги экспериментлар орқали аниклаш мумкин. Ушбу йўл билан олинган экспериментал маълумотлар эта-мезонлар ва нуклонли резонансларнинг ядро нуклонлари билан ўзаро таъсирлашув механизмларини аниклаш, мавжуд назарий башоратларни ва зич ядровий моддада кирал симметриясининг тикланиш моделларини текширишда ўта муҳимдир.
Бугунги кунда жаҳонда тезлатгичлар ички нишонида ўтқазилувчи экспериментларда реакциялар ёритувчанлигини бевосита аниклайдиган курилмалар мавжуд эмас. Қўлланилаётган курилмалар ва уларнинг илмий услублари ички нишондаги кечаётган ядровий реакциялар ҳақида тўғридан -тўғри маълумот олишга каратилмаганлиги сабабли етарли аникликдаги экспериментал натижаларга эришиб бўлмаяпди. Шунинг учун тезлатгичларнинг ички нишонида тадкиқот усулларини ишлаб чиқиш, экзотик ядролар структурасини ва нуклонли резонансларнинг ядро муҳитидаги хусусиятларини ўрганиш учун экспериментал курилмаларни яратиш, хамда тезлатгичнинг ички нишонида реакцияларнинг ёритувчанлигини аниклаш усулларни ишлаб чиқиш ва уни амалга ошириш учун мўлжалланган, нуклотроннинг нур дастасини ғалаён қилмайдиган курилмани яратиш долзарб вазифалардан хисобланади.
Мамлакатимизда экспериментал физиканинг турли йўналишларини ривожлантириш ҳамда дунё миқёсида фундаментал муаммоларни хал этиш бўйича кенг камровли чора-тадбирлар амалга оширилиб, муайян натижаларга эришилмокда. Бу борада ядро ва элементар зарралар физикаси йўналиши бўйича, хусусан тезлаштирувчи техника сохасида мавжуд бўлган муаммоларни ечиш ва уларни амалиётга тадбиқ этиш, тезлатгичларда реакция ёритувчанлигини аниклаш усулларини яратиш, ядро муҳитидаги турли мезонлар ва резонансларнинг хоссаларини ўрганиш, экзотик ядролар хусусияларини тадқиқ қилиш учун зарур курилмаларни яратиш борасида сезиларли натижаларга эришилганлигини алохида таъкидлаш керак. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида атом ядроси ва элементар зарралар физикаси сохасидаги назарий ва амалий изланишлар натижасида инновацион технологияларни жорий этиш орқали элементар зарралар массаларининг келиб чиқишини аниклаш ва квант хромодинамикасидаги назарий моделларни текшириш соҳасининг ривожланиш самарадорлигини ошириш долзарб масалалардан биридир.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 16 февралдаги ПФ-4958-сон “Олий ўкув юртидан кейинги таълим тизимини янада такомиллаштириш тўғрисида” Фармони, 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон“ Ўзбекистон Республикаси саноатининг 2011-2015 йилларда ривожланиш истиқболлари тўғрисида”ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон “Фанлар Академияси фаолияти, илмий-тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошкариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида”ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадқикоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади экзотик ядролар структурасини ва ядро муҳитидаги эта-мезон ва нуклонли резонансларнинг хоссаларини экспериментал аниклашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
дейтронлар дастаси энергияси 2,1 ГэВ/нуклон бўлган d12C-таъсирлашувда эта-мезонли ядроларнинг ҳосил бўлиши тўлик кесимининг on = 11± 8 pb янги экспериментал қиймати олинган;
нуклотронда учиб келаётган дейтронлар дастасининг уч хил энергияси (1,5; 1,9 ва 2,1 ГэВ/нуклон) ўртача киймати учун экзотик углерод ядросида ҳосил бўлувчи 8ц(1535)-резонансининг боғланиш энергияси Eg(Sn) = (50.3 ± 20) МэВ га тенг бўлиб, бу қиймат 8ц(1535)-резонансининг парчаланишидан туғилувчи л’р-жуфтликлар эффектов массалари спектрида кузатилган чўкқи (1484.7 ± 20) МэВ/c2 кўрсатгичидан ҳисобланган ва чўққининг кенглиги (36.1 ± 9) МэВ/c2 га тенг эканлиги аникланган;
8ц(1535)-резонанси грмезон билан нуклон кўшилиши натижасида пайдо бўлишини ҳисобга олган ҳолда (нуклоннинг боғланиш энергияси Am = 7.3 МэВ), экзотик углерод ядросидаги трмезоннинг богланиш энергияси учун янги Еа(п) = (43 ± 20) МэВ қиймат олинган;
нуклотроннинг '9Cu ва 47 Ag ички нишонлари учун дельта-электронларни ўлчаш орқали топилган реакция ёритувчанлиги ва ҳақикий реакция ёритувчанлиги орасидаги пропорционаллик коэффициентини аникловчи алгоритм таклиф этилган ва учиб келувчи дейтронларнинг Ed=326^-366 МэВ/нуклон энергияларида ҳақиқий ёритувчанликнинг ўртача қиймати мис нишони учун Le(dCu) = (0,9 ± 0,03) xlOj0 см’’-e'1 ва кумуш нишони учун Ze(dAg) = (0,27 ± 0,012) хЮм см-1-c' кийматларга тенглиги аникланган;
нуклотроннинг ички нишони учун А(1232)-резонансининг ҳосил бўлиш кесимини баҳолашнинг янги усули тавсия килинган ва учиб келаётган протонларнинг турли хил кинетик энергиялари учун Ст|=13,15 mb (ТР1=1,4 ГэВ), а2=10,80 mb (Тр2=1,7 ГэВ), о3=9,86 mb (Тр3=1,9 ГэВ) қийматлари олинган.
Хулоса
“Эта-мезонли ядроларнинг 1,5 2,1 ГэВ/нуклон энергиялар оралиги-
даги p,d(12C) - тўқнашувларида ҳосил бўлиши” мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадқиқотлар бўйича куйидаги хулосалар такдим этилади:
1. Дейтронлар дастаси энергияси 2,1 ГэВ/нуклон бўлган dl2C-таъсирлашувда эта-мезонли ядроларнинг ҳосил бўлиши тўлиқ кесимининг on = 11± 8 pb янги экспериментал қиймати олинди.
2. Нуклотронда учиб келаётган дейтронлар дастасининг уч хил (1,5; 1,9 ва 2,1 ГэВ/нуклон) энергиялари ўртача қиймати учун экзотик углерод ядросида ҳосил бўлувчи 8ц(1535)-резонанси боғланиш энергияси Eg(Sn) = (50.3 ± 20) МэВ аникланган. Бу қиймат 8ц(1535)-резонансининг парчаланишидан туғилувчи л р-жуфтликлар эффектов массалари спектрида кузатилган чўққи (1484.7 ± 20) МэВ/c2 кўрсатгичидан ҳисобланган бўлиб, чўққининг кенглиги (36.1 ± 9) МэВ/c2 га тенг бўлди. 8ц(1535)-резонанси р-мезон билан нуклоннинг бирикиши натижасида пайдо бўлишлиги асосида (нуклоннинг боғланиш энергияси Am = 7.3 МэВ), экзотик углерод ядросидаги г|-мезоннинг богланиш энергияси учун янги киймат олинди Eg(r|) = (43 ± 20) МэВ.
3. Нуклотроннинг 29Си ва 47Ag ички нишонлари учун 8-электронларни ўлчаш оркали топилган реакция ёритувчанлиги ва ҳақиқий реакция ёритувчанлиги орасидаги пропоционаллик коэффициентини аниқловчи алгоритм таклиф қилинди. Учиб келувчи дейтронларнинг E<j= 326^- 366 МэВ/нуклон энергияларида ҳакикий ёритувчанликнинг ўртача қийматлари мис нишони учун Le(dCu) = (0,9 ± 0,03) ИО30 см'1-с'1 ва кумуш нишони учун Le (dAg) = (0,27 ± 0,012) xlО30 см'1-с'1 лар аникланди.
4. Нуклотроннинг ички нишони учун рА-ноэластик тўқнашувларда ҳосил бўлувчи Д(1232)-резонансининг кесимини бахолашнинг янги усули тавсия қилинди. Нуклотроннинг учиб келаётган протонларининг турли хил кинетик энергиялари учун дельта-резонанси туғилишининг тўлиқ кесими кийматлари олинди: О|=13,15 mb (Тр1=1,4 ГэВ), сг2=10,80 mb (Тр2=1,7 ГэВ), Стз=9,86 mb (Трз=1,9 ГэВ). Нуклотроннинг ички нишонидаги рА-тўқнашувларда грядро-ларининг ҳосил бўлишининг тўлиқ кесими стп (р12С) = 3,3 pb аникланди.
5. Нуклотроннинг турли ички нишонлари ва тезлаштирилувчи ядролари учун реакция ёритувчанлигини аниқлашнинг универсал усули ишлаб чикилди, дельта-электронларни селекциялашда нуклотроннинг ички нишонида рўй берувчи реакциялар ёритувчанлигини диагностика килиш учун махсус ясалган ярим ўтказгичли ДЕ-Е детектори қўлланилди.
6. Ядровий мухитда богланган грмезон ва нуклонли резонансларнинг хусусиятларини тадкик килиш ва экзотик ядроларнинг структурасини ўрганиш учун мўлжалланган икки елкали СКАН курилмаси ва унга икки босқичли электроника тизими ишлаб чикилди ва яратилди.
7. Протонлар ва зарядли пионларни (8ц(1535)-резонанснинг парчаланишидан ҳосил бўлувчи) кайд килишнинг, уларнинг импульслари диапазонида пионлар учун ~ 90% га ва протонлар учун ~ 95% га, юқори самарадорлигига эришилди. Қурилманинг хар бир елкасининг геометрик аксептанси 9 = 6° ва <р = 35° ни ташкил қилди. ТОҒ-тизимининг ажрата олиш рухсати ~ 150 ps қийматга тенг бўлди.