Энергия ускоренных частиц и энергия, освобождающаяся при их взаимодействии

час­тиц. Так, чтобы родить ипсилон-мезон при соударении двух летящих друг навстречу другу протонов, достаточно, чтобы каждый из них имел перед ударом кинетическую энергию 9460 МэВ: 2=4730 МэВ, т. е. в четырнадцать раз меньше, чем при соударении с неподвижной мишенью. При рождении более тяжелых частиц различие становит­ся еще более разительным.

Когда идея встречных пучков была впервые высказана, она казалась совершенно фантастической. В самом деле, прежде чем протон произведет одно ядерное соударение, он в среднем пронизывает 40 см графита или алюми­ния или 17 см железа. Какой же путь он должен пройти, двигаясь через такую разреженную среду, как встречный пучок! Доживут ли протоны в ускорителе до ,того, как им «посчастливится» столкнуться со встречным протоном, или все они погибнут по другим причинам? Ясно, что ответ на этот вопрос существенно зависит от глубины разрежения в вакуумной камере и от плотности частиц в пучках. Очень плотные пучки применять еще можно, а чем пучки более разрежены, тем дольше нужно ждать, пока произойдет соударение протонов, тем вероятнее, что оно не успеет произойти за время жизни пучка.

Ускорители, в которых сталкиваются летящие навстре­чу друг к другу пучки, называются накопительными или встречными кольцами. В таких кольцах частицы сначала долго накапливаются (такое накопление может занимать многие часы!) и лишь затем приводятся в столкновение. Взаимодействие частиц происходит нечасто. В уже све­денных для столкновения пучках частицы крутятся в на­копительных кольцах часы и часы прежде, чем они со- ударятся со встречными частицами. Даже в лучших нако­пительных кольцах полезные столкновения происходят в миллион раз реже, чем в обычных ускорителях, в ко­торых ускоренные частицы сталкиваются с неподвижны­ми мишенями.

Страница 4 of 4« First...34