Физика элементарных частиц и атомного ядра (ЭЧАЯ) [ISSN 0367-2026] (Печатный вариант), [ISSN 1814-7445] (Электронный вариант)

Обзорный журнал "Физика элементарных частиц и атомного ядра" (ЭЧАЯ) издается Объединенным институтом ядерных исследований с 1970 г.
В публикуемых обзорах отражаются актуальные проблемы теоретической и экспериментальной физики элементарных частиц и атомного ядра, физики конденсированных сред, рассматриваются вопросы создания новых ускорителей и экспериментальных установок, автоматизации обработки экспериментальных данных, экологии и радиобиологии.
В журнале ЭЧАЯ печатаются обзоры как на русском, так и на английском языках.
Журнал выходит 6 раз в год. В 2000-2004 гг. были изданы дополнительные выпуски.
Журнал ЭЧАЯ переводится и издается на английском языке в МАИК «Наука/Интерпериодика».
Редколлегия журнала приглашает ученых стран-участниц ОИЯИ и других стран мира к сотрудничеству с журналом.
Оформить подписку можно по каталогу Роспечати в любом почтовом отделении. Подписной индекс 71018.

Том 42 (2011 год), выпуски: 1 , 2 , 3
Выпуск 1	наверх
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Точные расчеты в рамках КЭД (англ, 755 Кb) Рассмотрены вычисления различных процессов в рамках КЭД с учетом масс тяжелых конечных частиц. Отдельные разделы посвящены рождению мюонных и пионных пар вблизи порога. Показано, что лидирующие радиационные поправки могут быть учтены при помощи метода структурных функций. Рассмотрен механизм возвращения на резонанс с учетом радиационных поправок для образования пионных и мюонных пар. Показано, что сечение процесса может быть представлено в форме сечения процесса Дрелла-Яна, и приведены численные оценки нелидирующих вкладов. В отдельном разделе изучен альтернативный механизм экспериментального измерения отношения электрического и магнитного формфакторов протона в процессах лептон-адронного рассеяния. В разд.3 приведены интегралы, часто используемые при вычислении сечений, а также полезные формулы для расчета следов.
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Процессы, происходящие при столкновении тяжелых ионов (англ, 483 Кb) Рассмотрены эффекты кулоновских поправок к столкновениям тяжелых ионов. В частности, изучено рождение мюонных и электронных пар, кулоновские и унитарные поправки, статистика множественного рождения лептонных пар. Рассчитаны поправки от множественного обмена виртуальными фотонами в процессе образования лептонных пар при рассеянии линейно поляризованного фотона на ядре, а также при рассеянии лептона на ядре. Этот процесс используется для мобильного определения степени линейной поляризации фотона. Изучены потери релятивистского мюона на образование лептонных пар в кулоновском поле, создаваемом ядрами атомов мишени.
Арбузов А.Б., Бытьев В.В., Кураев Э.А., Томази-Густафcсон Э., Быстрицкий Ю.М. Рассеяние типа свет на свете и мёллеровский процесс (англ, 272 Кb) Рассмотрен простейший нелинейный процесс в КЭД, описываемый тензором рассеяния света на свете. Изучено расщепление фотона в поле ядра на два фотона, а также асимптотика фотон-фотонного дифференциального сечения. Показано, что механизм рассеяния света на свете в процессе распада нейтрального пиона на четыре фотона доминирует над остальными вкладами, в частности, над вкладом от кварковой петли. Рассмотрен вклад от тензора рассеяния света на свете в образование двух и трех струйных глюоных джетов при электрон-позитронном столкновении, а также поправки к ширине распада ортопозитрония. Рассчитан в аналитическом виде вклад механизма рассеяния света на свете, реализованный через электрон-позитронную петлю, в аномальный магнитный момент мюона. Показано, что данный вклад усилен большим логарифмом отношения мюонной и электронной масс. Эффекты поляризации вакуума лептонами приняты во внимание при выделении вклада сильных взаимодействий в аномальный магнитный момент мюона. Рассмотрена задача модификации кулоновских сил при взаимодействии заряженных частиц за счет механизма рассеяния света на свете. Во второй части рассматриваются радиационные поправки к рассеянию Мёллера. Произведен явный расчет дополнительного вклада в сечение процесса от излучения дополнительного жесткого фотона. Показано, что сумма вкладов в сечение от виртуальных поправок, излучения дополнительного мягкого и жёсткого фотонов может быть представлена в виде сечения процесса Дрелла--Яна. В явном виде представлен вклад от нелидирующих слагаемых (в том числе и от неколлинеарного излучения дополнительного фотона).
Чижов М.В. Теория и феноменология киральных частиц со спином единица (рус, 2.173 Mb) Рассмотрены всевозможные конечномерные представления группы Лоренца и их ассоциация со спиновыми свойствами частиц. Показано, что для данного нетривиального спина существуют несколько неэквивалентных представлений, различающихся киральностью, которые в безмассовом случае соответствуют различным частицам с различными спиральностями. Подробно рассмотрен случай частиц единичного спина, который включает стандартное полевое описание вектор-потенциалом и нестандартное - антисимметричным тензором второго ранга. Если первое поле преобразуется по действительному представлению (1/2,1/2), то второе - по киральным представлениям (1,0) и (0,1). На примере спектра адронных резонансов со спином единица показано, что эти два поля описывают два различных типа частиц, существующих в природе. Данная идея используется далее при построении расширения стандартной модели новым типом киральных частиц со спином единица, и подробно изучаются ее феноменологические следствия.
Рефераты (рус, 49 Kb)
Выпуск 2	наверх
Балин Д.В., Ганжа В.A., Козлов С.М., Маев Е.М., Петров Г.Е., Сорока М.A., Шапкин Г.Н., Семенчук Г.Г., Трофимов В.А., Васильев А.А., Воробьев А.А., Воропаев Н.И., Петижан К., Гартнер Б., Лаусс Б., Мартон Д., Змескал И., Кейс T., Кроу K., Каммель П., Хартманн Ф.И., Файфман М.П. Прецизионное исследование мюонного катализа ядерного синтеза в газах D2 и HD (англ, 2.995 Mb) Проведены исследования мюонного катализа dd-синтеза в газах D2 и HD в диапазоне температур от 28 до 350 К с использованием ионизационной камеры, наполненной чистым водородом. В данной работе представлены результаты завершенного анализа данных и проведено детальное сравнение с последними теоретическими расчетами по мюонному катализу. С высокой абсолютной точностью определены из экспериментальных данных все основные характеристики цепочки сопровождающих процессов, в том числе резонансная и нерезонансная скорости образования молекул dd, скорости переворота спина мюона при столкновении d-атома, отношение выходов двух зарядово-симметричных каналов синтеза 3He + n и t + p, а также коэффициент прилипания мюона. Энергия 11(fit) = -1,9651(7) эВ слабосвязанного состояния dd, ответственного за высокую величину скорости резонансного образования молекул, находится в хорошем согласии с последним теоретическим результатом 11(theory) = -1,9646 эВ.
Пшеничнов И.А. Электромагнитные возбуждения и фрагментация ультрарелятивистских ядер (рус, 1.379 Mb) Рассматриваются электромагнитные взаимодействия ядер высоких энергий в ультрапериферических столкновениях, которые происходят без перекрытия ядерных плотностей. Такие столкновения эквивалентны облучению ядер интенсивными потоками гамма-квантов с широким энергетическим спектром. Это лежит в основе ряда необычных явлений, среди которых взаимное электромагнитное возбуждение ядер, включающее экзотические двойные и тройные гигантские резонансы, и мультифрагментация ядер. Представлена модель RELDIS, описывающая фрагментацию ядер и рождение мезонов эквивалентными фотонами. Показано, что коллайдеры RHIC и LHC дают уникальные возможности для изучения электромагнитных взаимодействий ультрарелятивистских ядер. Модель RELDIS применяется для вычисления калибровочных сечений для мониторинга светимости коллайдеров по испускаемым нейтронам, а также для моделирования взаимодействия ядер пучка с конструкционными элементами LHC.
Дубовиченко С.Б., Узиков Ю.Н. Астрофизические S-факторы реакций с легкими атомными ядрами (рус, 2.238 Mb) Двухкластерная модель является феноменологическим полумикроскопическим подходом к исследованию ядерных многонуклонных систем. В рамках этой модели взаимодействие нуклонных кластеров описывается локальным двухчастичным потенциалом, определяемым из условия описания данных по рассеянию кластеров и свойств их связанных состояний, а многочастичный характер задачи учитывается приближенно, в терминах двухкластерных связанных состояний, порождаемых этим потенциалом и разделяемых на разрешенные и запрещенные принципом Паули состояния полной системы нуклонов. Существенным является учет зависимости потенциала взаимодействия кластеров от орбитальных схем Юнга, характеризующих свойства перестановочной симметрии в системе нуклонов. На основе данного подхода рассмотрены фотоядерные процессы для систем p2H, p3H, p6Li, p12C, а также 4He12C, 3He4He, 3H4He, 2H4He и соответствующие им астрофизические S-факторы. Показано, что этот подход позволяет довольно хорошо описывать имеющиеся данные в области низких энергий, особенно для систем с числом нуклонов A > 4 в тех случаях, когда погрешности извлекаемых из экспериментальных данных фаз рассеяния кластеров минимальны.
Киселев М.А. Методы исследования липидных наноструктур на нейтронных и синхротронных источниках (рус, 2.316 Mb) Липидная мембрана является главным компонентом биологической мембраны. Современные бионанотехнологии используют фосфолипиды и церамиды как основной компонент лекарств и косметических средств. Наночастицы на основе фосфолипидов используются в качестве переносчиков лекарств. Развитие бионанотехнологий в России требует разработки физических методов диагностики наноструктуры частиц, перспективных для применения в фармакологии. Излучения с длиной волны 1-10 являются адекватным инструментом определения наноструктуры липидного би- и монослоя. Представлен обзор применения рассеяния нейтронов и синхротронного излучения для исследования наноструктуры липидных мембран, фосфолипидных наночастиц и фосфолипидных монослоев на поверхности воды методами дифракции, малоуглового рассеяния и рефлектометрии. На конкретных примерах исследований фосфолипидных мембран и мембран на основе церамидов показана важность взаимодополняющего использования нейтронного и синхротронного излучения для решения актуальных задач биофизики мембран, микробиологии, дермафармакологии, бионанотехнологий. Продемонстрирована эффективность развития и применения новых методов для решения отдельных современных задач биофизики. Обзор написан на основе результатов, полученных в период 1999-2010 гг. в Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ в коллаборации с фармацевтическими факультетами университетов Франции (Paris-Sud, Chatenay Malabry) и Германии (Martin Luther University, Halle). Эксперименты выполнялись на различных европейских и российских нейтронных и синхротронных источниках.
Фронтасьева М.В. Нейтронный активационный анализ в науках о жизни (рус, 2.185 Mb) Рассматривается развитие методов инструментального нейтронного активационного анализа (ИНАА) и их применение в науках о жизни. Особое внимание уделено эпитепловой активации на реакторных нейтронах, показаны преимущества этого метода при анализе объектов окружающей среды. Демонстрируются результаты прикладных исследований в области наук о жизни, выполненных в ведущих ядерных центрах мира с помощью ИНАА. Обобщается опыт работы радиоаналитического комплекса на реакторе ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ.
Рефераты (рус, 69 Kb)
Выпуск 3	наверх
Динейхан М., Жаугашева С.А. Определение массового спектра связанного состояния в рамках релятивистского гамильтонианного подхода (рус, 0.585 Mb) В формализме квантовой теории поля предлагается формула учета релятивистских поправок к массе связанного состояния при известном нерелятивистском потенциале парного взаимодействия на основе вычисления асимптотического поведения корреляционных функций соответствующих полевых токов с необходимыми квантовыми числами. Корреляционная функция представляется в форме функционального интеграла, что позволяет выделить необходимую асимптотику. Исключение временных переменных позволяет определить непертурбативную добавку к потенциалу взаимодействия. В рамках предлагаемого метода получены следующие результаты. Определена зависимость конституентной массы составляющих частиц от массы свободного состояния, а также от орбитальных и радиальных квантовых чисел. Вычислены расщепления энергетического уровня мюонного водорода с учетом релятивистской поправки. Аналитически определен энергетический спектр с орбитальным и радиальным возбуждениями для широкого класса потенциалов, которые описывают свойства кулоновского связанного состояния. Аналитически определены массовый спектр глюболов и конституентные массы глюона с учетом спин-спиновых, спин-орбитальных и тензорных взаимодействий. Наши численные результаты, полученные для различных спиновых и орбитальных состояний глюболов, хорошо согласуются с результатами решеточных данных. Определены массовые спектры орбитально возбужденного состояния мезонов, состоящих из легко-легких и легко-тяжелых кварков, с учетом релятивистского и нелокального характеров взаимодействий. Наши результаты показывают, что только учет непертурбативного и нелокального характеров взаимодействий позволяет достичь для массового спектра мезонов удовлетворительного согласия с экспериментальными данными. Определена зависимость конституентной массы составляющих частиц от массы свободного состояния. Показано, что в случае легких кварков разность токовых и конституентных масс в несколько раз больше, чем токовые массы кварков, а если кварки являются тяжелыми, то разность этих масс незначительна. Предложен один из вариантов учета нелокального характера взаимодействия при определении свойств адронов на больших расстояниях. Определена зависимость конституентных масс от радиуса конфайнмента.
Хведелидзе А.М. Гамильтонова редукция SU(2)-глюодинамики (рус, 0.576 Mb) Изложена гамильтонова редукция теории Янга-Миллса со структурной группой SU(2) к нелокальной модели самодействующего неотрицательно-определенного симметрического 3 3 матричного поля. Дается анализ его трансформационных свойств относительно преобразований Пуанкаре. Показано, что в пределе сильной константы связи классическая динамика редуцированной системы может быть описана в рамках локальной теории взаимодействующих полей нерелятивистских спина 0 и спина 2. Предложена теория возмущений по обратным степеням константы связи g-2/3, позволяющая рассчитывать поправки к ведущему длинноволновому приближению.
Батусов В.Ю., Ляблин М.В., Топилин Н.Д. Разработка и применение аппаратно-программного обеспечения контролируемой сборки адронного тайл-калориметра установки АТЛАС (рус, 2.153 Mb) В работе описан разработанный авторами комплекс аппаратно-программного обеспечения и методов геометрического контроля как основных составных элементов, так и окончательной сборки адронного калориметра установки АТЛАС. Их использование на всех этапах создания калориметра обеспечило достижение высоких проектных точностей при сооружении крупнейшей в мире экспериментальной установки физики высоких энергий.
Юкалов В.И. Основы бозе-эйнштейновской конденсации (англ, 0.635 Mb) Обзор посвящен разъяснению основных проблем, возникающих в теоретических исследованиях систем с бозе-эйнштейновским конденсатом. Понимание этих краеугольных проблем необходимо для правильного описания бозе-конденсированных систем. Рассматриваются следующие основные проблемы: (i) какова связь между существованием бозе-эйнштейновского конденсата и нарушением глобальной калибровочной симметрии; (ii) как разрешить дилемму Хохенберга-Мартина, утверждающую, что теории бозе-конденсированных систем либо удовлетворяют законам сохранения, либо имеют бесщелевой спектр; (iii) как описывать бозе-конденсированные системы в сильно случайных пространственных потенциалах; (iv) допустимы ли термодинамически аномальные флуктуации в бозе-системах; (v) как можно создавать неравновесные возбужденные конденсаты. Даются детальные ответы на эти вопросы. Как примеры неравновесных конденсатов рассматриваются три случая: когерентные моды, турбулентные сверхтекучие жидкости и гетерофазные жидкости.
Рефераты (рус, 66 Kb)

наверх

Главный редактор

В. Г. Кадышевский

Редакционная коллегия:

В. Л. Аксенов (зам. главного редактора),
П. Н. Боголюбов,
С. К. Брешин,
В. В. Буров,
В. В. Волков,
В. В. Воронов,
Ю. П. Гангрский,
П. И. Зарубин,
А. П. Исаев,
П. С. Исаев (ответственный секретарь),
Н. Я. Кроо,
О.Н. Крохин,
И. Н. Мешков,
Нгуен ван Хьеу (зам. главного редактора),
Ю. Ц. Оганесян,
А. И. Хрынкевич,
Ч. К. Шимане

Зав. редакцией

Г. В. Федорова

тел.: (49621) 6-26-50
e-mail: pepan@jinr.ru
Факс: (49621)6-58-92

Научный редактор перевода на английский язык

Г. И. Смирнов

наверх