ALPHA DECAYS OF _Λ~(10)Be AND _Λ~(10)B HYPERNUCLEI ON THE NUCLOTRON: A CLUE TO SOME PUZZLES IN NONLEPTONIC PROCESSES

摘要

Hypernuclei are a convenient laboratory to study the baryon-baryon weak interaction and associated effective weak Hamiltonian. The strangeness changing process, in which a Λ hyperon in nuclear matter converts to a neutron with a release of up to 176 MeV, provides a clear signal for a conversion of an s quark to a d quark. It is shown how the nuclear structure aspects of the problem, often an unwelcome detail of calculations attempting to understand a basic two-body ΛN → NN interaction, can be used to pick out components of the effective weak Hamiltonian. It is well known that removing one neutron from ~9Be results in ~8Be~* with a subsequent αα decay. Through this process it would be possible to identify final states of the residual nucleus. So, due to this salient feature of the core nuclei ~9Be and ~9B, it may be possible to measure the branching fractions Γ_(ααi)~(n(p)) for the exclusive decays of the _Λ~(10)Be and _Λ~(10)B hypernuclei. These branching fractions Γ_(ααi)~(n(p)) depend on various combinations of four matrix elements, hence their study offers a unique possibility of determining all needed matrix elements of the weak interaction and in such a way localizing the difficulties of the hypernuclear nonmesonic decay puzzle. Recently the Nuclotron accelerator at JINR (Dubna) has supplied the first extracted beam of medium-energy ions. This opens new opportunities of performing hypernuclear experiments. With the new trigger tuned to search for two α-particles, the branching fractions Γ_(ααi)~n (_Λ~(10)Be) and _(ααi)~p (_Λ~(10)B) will be measured.%Гиперьядра представляют удобную лабораторию для изучения слабого барион-барионного взаимодействия и связанного с ним слабого гамильт唰擐讧学擐?. Процесс, при котором Λ-гиперон в ядерной среде превращается в нейтрон с выделением энергии в 176 МэВ, служит четким указанием на ко擐缨支猝悃讧? s-кварка в d-кварк. Показано, как можно использовать особенности ядерной структуры (часто затрудняющие расчеты, направленные на о岌讧悃学擐讧? фундаментального двухчастичного взаимодействия ΛN →NN) для определения отдельных компонент эффективного слабого гамильтониана. Хорошо известно, что при удалении из основного состояния ядра ~9Ве одного нейтрона заселяются несколько состояний ядра ~8Ве~*, которые по洄唰? распадаются на две α-частицы. Используя этот процесс, можно однозначно идентифицировать конечные состояния остаточного ядра. Благодаря такой особенности ядер ~9Ве и ~9В можно определить парциальные ширины Γ_(ααi)~(n(p)) при эксклюзивном исследовании распадов гиперьядер _Λ~(10)Be и _Λ~(10)B. Эти парциальные ширины являются линейными комбинациями всего четырех матричных элементов слабого взаимодействия, поэтому 讧? изучение предоставляет уникальную возможность определить все необходимые матричные элементы слабого взаимодействия и, таким образом, выявить причину трудностей, встречающихся при описании безмезонных распадов гиперъядер. На сверхпроводящем ускорителе ОИЯИ — нуклотроне — имеются выведенные пучки ионов промежуточных энергий. Это открывает новые возможности для проведения гиперъядерных экспериментов. При использовании нового триггера, настроенного на срабатывание от двух α-частиц, будут измерены парциальные ширины Г_(ααi)~n (_Λ~(10)Ве) ? Г_(ααi)~p (_Λ~(10)В).