28
сведения эти добываются сравнительно простыми и
дешевыми средствами.
Одной из простых и в то же время очень характерных
особенностей множественного рождения частиц на
ядрах является поперечное сечение этого процесса,
обозначаемое обычно символом а. Оно определяется, с одной
стороны, радиусом действия соответствующих сил —
тех
самых сил, которые удерживают нуклоны в атомном
ядре, а с другой —
степенью непрозрачности ядра для
падающих на него сильно взаимодействующих частиц —
адронов. Для количественного определения сечения
полезно ввести вспомогательную величину —
так
называемый средний свободный пробег взаимодействий X. Этот
пробег обратно пропорционален вероятности ядерного
взаимодействия данной частицы в столбике вещества
сечением 1 см2 и весом 1 г, и он составляет Х=1/оЫо,
где jV0 —
полное число атомных ядер в этом столбике.
35
пропорц.счетчики
ФЭУ
> сцинт. счет,
Рис. 12. Установка МГУ для измерения
энергетического спектра и сечений сильного
взаимодействия частиц на спутниках «Протон».
При этом оказывается, что поток непровзаимодейст-
вовавших первичных протонов в атмосфере должен
убывать с глубиной х по экспоненте:
N(x)=N(x=0)e~xix,
N(x=0) —
поток на границе атмосферы.
Группа физиков из МГУ (Н. Л. Григоров с
сотрудниками) впервые измерила поток адронов на высотах гор
с энергией ~
1012 эв, идущих, без сопровождения каких-
либо «продуктов» взаимодействия в атмосфере. Этим
методом они показали, что средний пробег неупругого
взаимодействия (связанного с множественным
рождением частиц) составляет не более 80—85 г/см2 вместо тех
"96 г/см2, которые наблюдаются на ускорителях при
энергии 1010 эв. Это означает, что сечение ядра воздуха
должно возрастать с энергией на 15—20%, т. е. ядро как
бы «разбухает» по мере возрастания энергии
(налетающей частицы. Увеличением непрозрачности ядра этот
эффект объяснить нельзя, ибо, как показывают
наблюдения над процессами дифракционного типа, при энер-
36
гиях~ 1010 эв ядро практически полностью непрозрачно
для падающих на него адронов (нуклонов и мезонов).
Данные о пробегах в атмосфере были подтверждены
той же группой физиков путем прямых измерений тех же