Ускорители в экспериментах

Ускорители, используемые в экспериментах с релятивистскими тяжелыми ионами, — это синхротроны, во многом похожие на ускорители, которые применяют для изучения элементарных частиц. Однако они ускоряют не отдельные частицы (такие, как протоны или электроны), а создают пучки ионов, т.е. атомов, с которых «ободрана» большая часть окружающих их электронов. Почти вся масса иона сосредоточена в ядре, поэтому можно считать, что ускоряется просто атомное ядро.

Возможности ускорителя тяжелых ионов зависят от того, насколько большую энергию он может сообщить ядру и насколько массивные ядра он может ускорять. Энергию ядра обычно выражают в миллионах или миллиардах электронвольт (МэВ или ГэВ) на один нуклон, а массу — с помощью массового числа, которое равно полному числу нуклонов в ядре. Синхрофазотрон в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне (СССР) может ускорять ионы неона (массовое число 20) до энергии 4 ГэВ на нуклон. При такой энергии ионы летят со скоростью, составляющей 98% скорости света. Ускоритель Bevalac в Лаборатории Лоуренса (Калифорнийский университет в Беркли) ускоряет до энергии

2   ГэВ на нуклон такие тяжелые ионы, как ионы урана (массовое число 238).

Ускоренные ядра сталкиваются с ядрами покоящейся мишени. Результат столкновения зависит от энергии ускоренных ионов, масс падающего ядра и ядра-мишени, величины так называемого «параметра столкновения», который указывает, столкнулись ли ядра «лоб в лоб», или улар был скользящим. Наиболее интересные события происходят при высокоэнергетических «лобовых» столкновениях очень тяжелых ядер.

ГЛАВНАЯ цель изучения таких событий — получить уравнения состояния ядерного вещества, т.е. уравнение, описывающее поведение ядра при изменение температуры, давления и

плотности.