A. Debenedetti

On the charge and energy spectrum of heavy primaries in cosmic radiation

Summary529 tracks of heavy primaries in the cosmic radiation have been studied. Charge measurements have been carried out on all tracks with a photometric method, and independent checks with gap counting have been performed on Boron and Carbon tracks. All tracks have been followed through and a total of 331 nuclear collisions observed. From the analysis of these interactions, the interaction mean free paths and fragmentation probabilities in emulsion and in air have been determined. The results are in good agreement with those of other workers and have been used to extrapolate the charge distribution at the top of the atmosphere: the ratios of light nuclei and of heavy nuclei to medium nuclei, at the top of the atmosphere, are 0.30 ±0.09 and 0.51 ±0.11 respectively. Results of energy determination on 275 tracks give a value 1.541-0.130.16 for the exponent of the integral energy spectrum. Some difficulties in the application of Peters’ relation between the energy of primary and the angles of emission of the fragmentation products are discussed.RiassuntoSono state analizzate 529 tracce di nuclei pesanti, primari della radiazione cosmica. Su tutte le traoce sono state eseguite misure di carica utilizzando un dispositivo fotometrico; per controllo si sono eseguite misure di carica con conteggio di gap su tracce di boro e carbonio. Tutte le tracce sono state seguite nell’emulsione ; nel corso delle osservazioni sono state rilevate 331 interazioni nucleari. L’analisi di queste interazioni ha permesso di determinare il libero cammino medio e le probabilité di frammentazione in emulsione ed in aria. I risultati, che sono in buon accordo con quelli ottenuti in altri laboratori, sono stati utilizzati per estrapolare al top dell’atmosfera lo spettro di carica. Al top dell’atmosfera il valore del rapporto tra nuclei leggeri e nuclei medi è 0.30 ±0.09, quello del rapporto tra nuclei pesanti e nuclei medi è 0.51 ±0.11. É stata misurata l’energia di 275 tracce per determinare l’esponenteK che compare nella formulaN(E) = C(E+mp+C2-K dello spettro integrale. Il risultato è K= 1.54-0.13+0.16. L’analisi è stata eseguita utilizzando la relazione di Peters tra l’energia del primario e l’angolo di emissione dei prodotti di frammentazione. I limiti di validità di tale relazione sono discussi nel corso del lavoro.

A high energy nuclear interaction

SummaryWe determined thepβ of the secondaries of a high energy jet from scattering measurements. We calculated the angular and momentum distribution in the centre of mass system and we found a good agreement with Heisenberg’s and Wataghin’s theories. We give also the value of the percentage of K-mesons emitted in the nuclear interaction and an estimate of the mean free path for nuclear interactions of the charged π-mesons.RiassuntoAbbiamo determinato il pβ dei secondari di un getto di alta energia mediante inisure di scattering. Abbiamo calcolato la distribuzione degli angoli e dei momenti nel sistema del baricentro trovando un buon accordo con le teorie di Heisenberg e di Wataghin. Diamo anche il valore della percentuale di mesoni K emessi nell’interazione e quello del cammino libero medio per interazioni nucleari dei carichi.

A V-event associated with a star from which a K-meson is emitted

SummaryFrom a star observed in a stack of stripped emulsions, a K-meson and a neutral particle decaying in flight are emitted. The V-event can be interpreted either as a Λ0 decay (Q=36−16+67 MeV) or as a θ0-decay (Q=216−55+150 MeV).RiassuntoDa una stella osservata in uno stack di «stripped emulsions» vengono emessi un mesone K ed una particella neutra che può essere interpretata sia come una Λ0 conQ=36−16+67 MeV, sia come una θ0 conQ=216−55+150 MeV.

A study on electromagnetic showers in nuclear emulsions

SummaryA considerable number of electromagnetic cascades have been analyzed to determine the increase of the multiplicity with the primary energy, the spectrum of the energies of the secondaries and the trident production. No appreciable discrepancy from the theory has been remarked.RiassuntoStudiando un notevole numero di cascate elettromagnetiche, abbiamo determinato l’andamento della moltiplicazione in funzione dell’energia del primario, lo spettro di energia delle coppie secondarie e la produzione di tridenti. Non abbiamo rilevato nessuna apprezzabile differenza dalle previsioni teoriche.

Detailed analysis and discussion of two narrow showers of pairs of charged particles

SummaryDetailed experimental data on two events consisting of a narrow shower of pairs of charged particles are reported. An analysis of the common features of the events points out some difficulties in the explanation of the phenomenon as an ordinary cascade shower. Other possible interpretations are suggested.RiassuntoSi descrivono dettagliatamente due casi di sciami di coppie di particelle cariche, e si danno i risultati delle misure sperimentali. Una analisi delle caratteristiche comuni ai due eventi rende difficile la loro interpretazione come normali cascate elettrofotoniche. Si suggeriscono altre possibili interpretazioni.

Nuclear interactions of neutral K-mesons of long lifetime. — II

SummaryThis work follows a previous study of the interactions of long lived neutral K-mesons, already published. The increased statistics allows us to check the results previously obtained and to determine the cross section for charge exchange of the θ20 particles in the eigenstate of strangeness-1.RiassuntoQuesto lavoro è la continuazione di uno studio sulle interazioni dei mesoni K neutri a vita lunga, già pubblicato. La maggiore statistica permette di confermare i risultati già ottenuti e di determinare la sezione d’urto per scambio carica delle particelle θ20 nell’autostato di stranezza-1.

On the charge and energy spectrum of heavy primaries

SummaryThe relative abundance and energy spectrum of heavy primaries in the cosmic radiation were derived using 529 tracks found in two stacks flown at high altitude at a mean geomagnetic latitude of 46° North. The amount of atmosphere and of packing material above the scanned sections of both stacks was 17 g/cm2. A good resolution was obtained in the range 3 ≤ Z ≤ 10, while in the range Z > 10 the uncertainty was ▵Z = ± 1. In order to check the resolution between boron and carbon, gap-length measurements were made on 65 boron and carbon tracks. The results of the two methods are in good agreement. All tracks were traced through the stack and a total of 331 nuclear interactions found, in order to derive the interaction mean free path and the fragmentation probabilities. The results on the relative abundance of the three charge groups (light 3≤Z≤5 (L), medium 6≤Z≤9 (M), heavyZ ≥ 10 (H)) on a total of 242 tracks whose angle of incidence to the vertical was less than 30° are the following:Flight altitudeTop of the atmosphereN1/NM0.46 ± 0.070.30 ± 0.09NHNM0.40 ± 0.040.51 ± 0.11 To obtain the energy spectrum three types of measurements on 275 tracks were made: a)relative track to track scattering on the α-particles ejected in the interactions. b)mean opening angle of fragmentation products. c) multiple scattering on a few very flat primary tracks. The integral spectrum in the range 1.5 GeV÷100 GeV agrees fairly well with a power law of the type:N(E) =C/m0c2+E)n, withn = 1.54−0.13+0.16

An analysis of three K-mesons ejected from stars

SummaryIn a stack of striped emulsions three cases of K-meson decays have been found. K2 and K3 have a mass of 915±130 m3e; the secondaries cannot be identified. The mass of K1-meson is 1020±270 me (scattering-range) and 1165±130 me (ionization-range); its secondary is a light meson withpβ= 104±24 MeV/c.RiassuntoIn uno stack di «stripped emulsions» sono stati trovati tre casi di disintegrazione di mesoni K. K2 e K3 hanno una massa di 915±130 me; non è stato possibile identificare i secondari. La massa del mesone K1 è 1020±270 me (scattering-range) e 1165±130 me (ionizzazione-range); il suo secondario è un mesone leggero conpβ=104±24 MeV/c.