شبیه سازی فرایندهای آبشاری و محاسبه بهره پرتوهای x در اتمهای کائونیک هلیوم

وقتی ذرات منفی سنگین تر از الکترون مانند کائون، پایون و... را وارد محیط مادی هیدروژن، هلیوم و... می کنیم، این ذرات ضمن متوقف شدن، جذب اتم شده و جای الکترون های اتمی می نشینند و اتم هایی تشکیل می دهند که اتم های اگزوتیک نامیده می شود. این اتم ها معمولا در حالت بسیار برانگیخته تشکیل شده و طی فرایندهایی موسوم به گذارهای آبشاری واانگیخته می شوند. از جمله ی فرایندهای واانگیختگی، فرایند گذار تابشی است. در این فرایند اتم با گسیل یک فوتون به تراز پایین تر واانگیخته می شود. یکی از پل های ارتباطی میان نتایج تئوری و تجربی در اتمهای اگزوتیک بهره پرتو x است، که عبارت است از تعداد فوتون های خروجی به ازای هر کائون فرودی مربوط به هر گذار از فرایند تابشی. این کمیت حاوی اطلاعات مهمی از فرایندهای آبشاری به ویژه در ترازهای پایین است. در این پایان نامه ضمن محاسبه ی آهنگ فرایندهای آبشاری در کائونیک هلیوم، به شبیه سازی این فرایندها که در رقابت با یکدیگر هستند پرداخته ایم. از این شبیه سازی که به روش مونت کارلو انجام شده، می توان تقریبا تمام کمیت های مطلوب را به دست آورد. از کمیت های مورد توجه در کار حاضر می توان به بهره پرتو x ، درصد جذب کائون در ترازهای مختلف و تعداد فرایندهای اشتارک که هر اتم کائونیک در طول عمر خود انجام می دهد، اشاره کرد. از میان این کمیتها بهره پرتو x سری l با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. بررسی شبیه سازی گذارهای آبشاری در اتم های کائونیک هلیوم نسبت به اتم های kp و kd کمتر انجام شده است. در این پایان نامه نتایج به دست آمده تحلیل شده است، که می تواند برای آزمایشگرانی که روی این اتم ها آزمایش می کنند یا در تدارک آن هستند مفید باشد.