Authors: S Higashi T Kitamura Y Mishima S Miyamoto Y Watase H Shibata
Publish Date: 2007/11/19
Volume: 38, Issue: 1, Pages: 107-129
Abstract
By the use of two cloud chambers containing lead plates and iron plates we observed 133 events of the penetrating showers produced by muons in the energy range from about 10 GeV to a few hundreds of GeV The behaviours of the penetrating showers by muons were studied by comparing those estimated from the Heitler expression the KesslerKessler expression and the DKMN expression which recently has been proposed by Daitasuet al The crosssection for production of the showers at a depth of 50 m we underground from the top of the atmosphere was found to be 258+030·1031 cm2/nucleon for lead plates This value leads to the photonuclear interaction crosssection αhv of 14+025· 1028 cm2/nucleon for the Heitler expression 18±03 · 1029 cm2/nucleon for the KK expression and 38±065 · 1029cm2/nucleon and 80±13 · 1029 cm2/nucleon for the DKMN expressions obtained under the assumptions of a pointcharge nucleon and of a finitesize nucleon respectively The observed energy spectrum transferred to showers and the observed distribution of the deflection angles of their muons were compared with those which were expected from various theories By comparison we found that the transferred energy spectrum is explained by the DKMN expression for a finite size nucleon whereas the observed angular distribution fits the DKMN expression for a pointcharge nucleon In order to understand the results fourdimensional momentum transfer values of showers were estimated and an existence of about 10 corelike interactions was discussedSi sono osservati con l’uso di due camere contenenti lastre di piombo e di ferro 133 eventi degli sciami penetranti prodotti da muoni nell’intervallo di energia da circa 10 GeV ad alcune centinaia di GeV Si sono studiati i comportamenti degli sciami penetranti dei muoni paragonando quelli calcolati con l’espressione di Heitler l’espressione di KesslerKessler e l’espressione DKMN che è stata recentemente proposta da Dayasu e altri Si è trovato che la sezione d’urto per la produzione degli sciami a una profondità di 50 metri di acqua equivalente sotto terra partendo dalla sommità dell’atmosfera è 258±0301031 cm2/nuoleone per lastre di piombo Questo valore porta alla sezione d’urto di interazione fotonucleare αhv di 14±025 · 1028 cm2/nucleone per l’espressione di Heitler 18±03 · 1029 cm2/nuoleone per l’espressione di KK e 38±065 · 1029 cm2/nucleone e 80± 13 · 1029 cm2/nucleone per le espressioni DKM ottenute sotto l’ipotesi di un nucleone di carioa puntiforme e di un nucleone di dimensioni finite Lo spettro energetico osservato trasferito agli sciami e la distribuzione osservata degli angoli di deflessione dei loro muoni sono stati paragonati con quelli predetti dalle varie teorie Per confronte si è trovato che lo spettro dell’energia trasferita si spiega attraverso l’espressione DKMN con un nucleone di dimensioni finite mentre la distribuzione angolare osservata si spiega attraverso l’espressione DKMN con un nucleone di carica puntiforme Per chiarire i risultati si sono calcolati valori per il momento quadridimensionale degli sciami trasferito e si è discussa una possibile esistenza di circa 1 10 di interazioni di tipo nucleare
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