Исследование ядерной материи в экстремальных условиях.(Проект "ФЕНИКС")

С целью выбора направлений исследований проведен анализ состояния проблемы по данным публикаций и патентного поиска. Определены конкретные объекты последующих исследований на втором и третьем этапах, представляющие наибольший фундаментальный интерес. Проведены расчеты и настройки параметров детекторных систем, позволивших достигнуть планируемых показателей по разрешению, диапазону, эффективности детектирования. Организован сбор, сортировка, передача данных и их накопление со всех систем посредством единой системы сбора данных и обработки. Определены возможности и условия проведения даль-нейших экспериментов по изучению возможных свойствах ядерной материи в экстремальных условиях при столкновении различных по массе ионов на втором и третьем этапах.

Согласно техническому заданию и календарному плану второго этапа содержание НИР на втором этапе заключалось в разработке гипотез, построении моделей объектов и постановке экспериментов по исследованию физики процессов при столкновении тяжелых ионов на экспериментальной установке ФЕНИКС и в обработке данных этих экспериментов. Были посчитаны эффективности и аксептансы калориметров и трековых детекторов установки ФЕНИКС. Сделаны оценки вкладов фоновых процессов в измеряемые спектры. Получены предварительные результаты по выходу прямых фотонов в реакции d+Au.Получены предварительные данные по выходу легких ?, Кs, ? - мезонов в p + p и d + Au взаимодействиях в области поперечных импульсов от 2 ГэВ/с до 10 ГэВ/c. Проведен спектральный анализ ? - мезонов в зависимости от поперечного импульса рожденных частиц. Достигнуты все запланированные показатели второго этапа.

Цель работы - проведение поисковых исследований и получение новых знаний о возможных свойствах ядерной материи в экстремальных условиях.с использованием возможностей международной кооперации с использованием уникальной экспериментальной установки ФЕНИКС и ускорителя тяжелых ионов до релятивистских энергий RHIC в Брукхейвенской Национальной Лаборатории (БНЛ, США). Данное направление исследований является частью мировой амбициозной программы в области физики высоких энергий, основные цели которой заключаются в создании и изучении в лабораторных условиях нового состояния ядерной материи – плотной и горячей среды слабо взаимодействующих свободных кварков и глюонов. Цель третьего этапа: обобщение и оценка результатов исследований. Содержание НИР на третьем этапе заключалось в обобщение результатов предыдущих этапов работ, оценке полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научным уровнем, проведении дополнительных исследований, разработке рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, составление и оформление отчета.
В результате НИР были разработаны методики экспериментальных исследований, проведены модельные расчеты, проанализированы экспериментальные данные и получены предварительные результаты по следующим направлениям экспериментальных исследований:
• измерены спектры прямых фотонов в столкновениях d+Au и Au+Au при энергии 200 А ГэВ;
• выделены Бозе-Эйнштейновские корреляции прямых фотонов и получены предварительные результаты по корреляционным параметрам: силе корреляции и корреляционным радиусам.
• измерены сечения и параметры реакций расщепления ядер дейтерия в столкновениях d+Au при энергии 200 ГэВ в системе центра масс;
• впервые выделены события рождения очарованных векторных мезонов Ј/ψ в γ+Au столкновениях, индуцированных столкновениями ядер золота, измерены сечения и характеристики данного процесса;
• получены оценки на степень передачи спина в процессах инклюзивного рождения (анти)Λ-гиперонов в области быстрот -0.35< η < 0.35 в столкновениях продольно поляризованных протонных пучков с энергией 200 ГэВ в системе центра масс;
• исследованы процессы рождение легких мезонов, образующихся в области малых псевдобыстрот в нуклон-нуклонных и ядро-ядерных столкновениях, а также выхода η, Ks и короткоживущих ω мезонов.
  Цель и задачи Проекта полностью достигнуты. Результаты и показатели Проекта полностью отвечает критериям актуальности, новизны и создают фундаментальную основу для развития релятивистской ядерной физики в России.