M. di Corato

On the masses and modes of decay of heavy mesons produced by cosmic radiation

SummaryA large emulsion stack, exposed at high altitude, has been used to study the decaymodes of K-particles which produce a single charged secondary. The 5 decay modes, Kμ, χ, ϰ and τ′ have been recognized from the nature and energy of the charged secondary. The masses of the parent particles of the two-body decay modes, Kμ and χ found from the mean range of the charged secondary are (976±7) me and (969±3) me respectively. Independent values derived from measurements of the scattering of the secondary track near the decay point are (954±17) me and (972±15) me respectively. The reliability of these mass values is discussed. An examination of the relative frequency of the decay modes in these experimental conditions indicates that the Kμ-and χ-modes constitute respectively about 67 % and 20 % of all the K-particle decays: the Kβ, ϰ- and τ′-modes being present to about 9 %, 3 %, and 1 % respectively.RiassuntoUn pacco di emulsioni nucleari di grandi dimensioni, esposto ad alta quota alla radiazione cosmica, è stato impiegato per studiare i modi di decadimento delle particelle K che producono un unico secondario carico. I 5 modi di decadimento Kμ, χ, ϰ, Kβ e τ′ sono stati riconosciuti dalla natura ed energia del secondario carico. I valori della massa delle particelle primarie per i modi di decadimento (in due corpi) Kμ e χ, ottenuti dalla misura del percorso del secondario carico sono (976±7) me e (969±3) me rispettivamente; valori indipendenti, dedotti dalla misura della diffusione multipla della traccia dei secondari, nelle vicinanze del punto di decadimento, sono rispettivamente (954±17) me e (972±15) me. Viene discussa l’attendibilità di questi valori. Un esame delle frequenze relative dei vari modi di decadimento nelle condizioni sperimentali della presente ricerca indica che i modi Kμ e χ costituiscono rispettivamente circa il 67 % e il 20 % di tutti i decadimenti di particelle K, il Kβ, ϰ e τ′ sono presenti per circa il 9 %, 3 % e 1 % rispettivamente.

On the observation of fast Σ-hyperons emitted from the interactions of K − -mesons with emulsion nuclei

SummaryA study of fast baryons emitted from 12 150 K− meson interactions at rest in emulsion has been made in order to determine the nature and extent of K− meson-multinucleon capture processes. Fast Σ hyperons are produced in at least 9 per cent of all interactions while direct fast Λ0 hyperon production is indicated by the presence of 3 protons with energies exceeding 200 MeV. An upper limit of 30% is obtained for multinucleon processes (not producing π mesons) from consideration of π meson emission. The energy spectra for fast Σ hyperons and fast protons are given and mass determinations on a sample of so-called fast protons have revealed about 10% of deuterons and tritons. The suggestion in K− European Collaboration Part II of an apparent infrequency of the reaction K−+n+n→Σ−+n has been confirmed and anα-particle model of K− meson multinucleon interaction has been put forward to explain both this and the emission of deuterons and tritons.RiassuntoAllo scopo di determinare la frequenza e le caratteristiche del processo di cattura « a più nucleoni » dei mesoni K−, sono stati studiate la frequenza e la distribuzione energetica dei barioni « veloci » (energia cinetica ⩾60 MeV per iperoni Σ) emessi da un gruppo di 12 150 interazioni di mesoni K− a riposo. Gli iperoni Σ carichi « veloci » sono emessi con la frequenza del (2.3±0.2)%, i negativi essendo due volte più numerosi dei positivi. La frequenza di produzione di iperoni Σ carichi e neutri nell’ipotesi di processi « a due nucleoni » può essere valutata del 9%: questo è anche un limite inferiore per la frequenza dei processi « a più nucleoni » (nei quali non vengano prodotti mesoni π). Un limite superiore si ottiene dal rapporto π±/K−, e risulta ∼30%. La presenza di protoni (non accompagnati da iperframmenti, mesoni π± o iperoni Σ±) con energia maggiore di 200 MeV indica la possibilità di produzione diretta di iperoni Λ0 in processi « a più nucleoni ». Si osserva infine che gli iperoni Σ− « veloci » sono accompagnati in due terzi dei casi da un protone di più di 30 MeV, ed è raro che siano emessi senza essere associati ad altre particelle cariche, mentre gli iperoni Σ± « veloci » sono raramente accompagnati da protoni veloci, mentre in poco meno del 40% dei casi sono l’unica particella carica emessa. Questo risultato può indicare una intrinseca rarità della reazione K−+n+n→Σ−+n, ma può essere interpretato anche come conseguenza dell’interazione del mesone K− con un gruppo di nucleoni, di cui almeno uno è un protone, e in particolare con una particellaα. Il fatto che il 10% circa dei barioni veloci sia costituito da deutoni e tritoni è in accordo con questo modello.

On the observation of π-mesons emitted in the interaction in emulsion of K−-mesons

Among 1148 K/sup -/ stars observed in an IIford K5 stack, 390 pi - mesons and 12 doubtful pi -mesons were found. A pi /K/sup -/ ratio of STA39.2 + 1.3 plus or minus 2!% is given, higher than previous results. This value is subject to statistical fluotuations, errors in solid angle correction, and observational loss. Comparison with previous work shows that the scanning loss was chiefly among high-energy pi -mesons in K sigma /sub 1/ stars and multi- pronged events. This implies a larger proportion of LAMBDA /sup 0/ mesons produced in K/sup -/ + N interactions, and that pi -meson absorption is smaller than estimated. (T.R.H.)

On the Q -value of the Tau-Decay

SummaryTheQ-value of the π-decay has been determined in photographic emulsions, by a procedure which, using the joint information given by ranges and angles of the secondary particles, excludes the need of a givenB-E relation known a priori. The results obtained on a statistics of 45 events is:Q = (74.9 ±0.4) MeV. An empirical expression for theB-E relation for π-mesons valid in the velocity interval 0.27 < Β < 0.67 is obtained: log [(E/mπc2)·103] = 1.649 + 0.566 log Rmm+ 0.010 (log Rmm2. The standard deviation on the energy derived from a given mean range by this relation is 0.5%.RiassuntoIl valore delQ del decadimento π è stato determinato nelle emulsioni nucleari con un procedimento che, sfruttando contemporaneamente gli elementi forniti dai range e dagli angoli delle particelle secondarie rende inutile la preventiva conoscenza di una data relazione R-E. Il risultato ottenuto elaborando una statistica di 45 eventi è:Q = (74.9 ±0.4) MeV. Si ottiene un’espressione empirica per la relazioneR-E pei mesoni π valida nell’intervallo di velocità 0.27 < Β < 0.67: log [(E3mπ) · 103] = 1.649 + + 0.566 log Rmm + 0.010 (logRmm)2. L’errore standard in oui, usando questa relazione, si incorre nel calcolare l’energia a partire da un range medio dato è del 0.5%.

Correlazioni tra disintegrazioni nucleari provocate da raggi cosmici

RiassuntoL’analisi statistica della distribuzione di circa 3000 stelle prodotte da raggi cosmici in lastre fotografiche nucleari ha rivelato la presenza di correlazioni tra le stelle stesse, che non risultano distribuite a caso. L’entità dell’effetto di associazione osservato e il suo andamento in funzione delle distanze reciproche tra le stelle fanno ritenere che esso sia dovuto alle interazioni secondarie dei neutroni veloci emessi dalle stelle nell’emulsione.SummaryThe statistical analysis of the distribution of about 3000 cosmic ray stars in nuclear emulsions has demonstrated the presence of a correlation between them, giving a non-random distribution of the stars. The magnitude of the effect and its variation with the inverse distance between the stars suggests that it is due to secondary interactions produced by fast neutrons emitted from the stars in the emulsion.

A Study of two branch stars

2385 two-branch stars were found in 37 cm/sup 3/ of emulsion of the stacks No. 3l and No. 9 of the Sardinia fiights l953. 2195 of these stars were investigated and classified. The 195 stars not classified were too steeply dipping to allow even their rough classification in the 6 main classes. All stars in which there was a visible recoil or slow electron were eliminated from the statistics. (auth)