г. Вебинар КЗ (Никитин В.А.)

Вебинар №11 сессии зима – весна 2023 семинара Климова-Зателепина проходил 7 июня 2023 (среда) с 16:00 до 18:00 по московскому времени. Поиск новой заряженной частицы в интервале массы 2–100 МэВ Аникина М. Х., Никитин В. А., Рихвицкий В. C., (лаборатория физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М.Балдина ОИЯИ). Докладчик: Владимир Алексеевич Никитин Аннотация. В теории электрослабых взаимодействий отсутствует запрет на существование частиц с массой, отличной от массы электрона, мюона и тауона. В период 1960–1972 гг. в разных лабораториях был выполнен поиск неизвестных заряженных частиц. Данный доклад относится к этому классу исследований [1]. Авторы предположили закономерность распределения масс лептонов , аппроксимирующую распределение массы известных частиц e, μ, τ (электронов, мюонов, тауонов). Эта закономерность указывает на возможность существования нового состояния («тяжeлого» электрона) с массой ∼ 8 МэВ. Теоретическое предсказание существования новой частицы дало повод для проведения экспериментальных исследований в этом диапазоне энергий. Экспериментальный поиск новой частицы выполнен на фотоматериале двухметровой пропановой пузырьковой камеры В 1960-е гг. камера была облучена на синхрофазотроне ЛВЭ ОИЯИ протонами с энергией 10 ГэВ. Размер области пузырьковой камеры, доступный наблюдению в стереолупу и на просмотровом столе, составляет 105 × 60 × 40 см. Камера находится в магнитном поле индукцией B ≈ 1,5 Тл. Радиационная длина пропана λrad = 104 см. Пучковый протон взаимодействует с нуклонами молекулы пропана. В результате реализуется множественное рождение частиц. В основном это нуклоны и пионы. Нейтральные пионы распадаются на γ-кванты, которые конвертируют в пропане пару заряженных частиц. В основном это пары e , e−. При просмотре фотоматериала отбираются события рождения пар частиц γ-квантами: γ → l− l , в которых хотя бы одна частица останавливается в просматриваемом объeме и имеет повышенную оптическую плотность (почернение) вблизи последней видимой точки. Для поиска новой частицы просмотрено ~55 тыс. стереофотографий с пузырьковой камеры. Анализируются события конверсии γ кванта в пару заряженных частиц. Найдены 47 аномальных событий, в который отдельная частица такой пары при идентификации обнаруживает массу ~ 8 МэВ. При этом среднее значение массы новой частицы оставляет (8,6 ± 3,0) МэВ. Литература [1] М.Х.Аникина, В.А.Никитин, В. C. Рихвицкий , Поиск новой заряженной частицы в интервале массы 2–100 МэВ, препринт ОИЯИ