ექსპერიმენტული ფიზიკის მიმართლება

მიხეილ ნიორაძე (ხელმძღვანელი), იური თევზაძე, თამარ ჯობავა, ბადრი ჭილაძე, ჯემალ ხუბუა, ლიდა ჩხაიძე, მირიან ტაბიძე, ლიანა აბესალაშვილი, ნოდარ ლომიძე, ლალი ხარხელაური, ალექსანდრე სიდელნიკოვი, იგორ ტრეკოვი, ციალა იოსელიანი, ჯენი გეგია, ლალი ახობაძე, დავით მჭედლიშვილი, გვანცა მჭედლიძე, ნიკოლოზ წვერავა, გიორგი მაჭარაშვილი, დავით ჭილაძე.

კვლევების მიმართულებები:

  • ნუკლონ-ნუკლონური დრეკადი გაბნევის შესწავლა პოლარიზაციულ ექსპერიმენტებში იულიხის COSY ამაჩქარებელზე. - ხელმძ. მიხეილ ნიორაძე
  • ნაწილაკთა ელექტრული დიპოლური მომეტის კვლევა - ხელმძ. ნოდარ ლომიძე
    • მონაწილეები: ა.კაჭარავა, ნ.ლომიძე, გ.მაჭარაშვილი, დ.მჭედლიშვილი, მ.ტაბიძე, დ.ჭილაძე, ზ. ბაღდასარიანი.

  • პრპტონ-პროტონული ურთიერთქმედებების შესწავლა 7 ტევ და 8 ტევ ენერგიებზე ATLAS ექსპერიმენტში. - ხელმძ. თამარ ჯობავა
    • მონაწილეები: ჯ.ხუბუა, მ.მოსიძე, გ.მჭედლიძე, ა.დურგლიშვილი, ნ.მოსულიშვილი.

  • მრავალნაწილაკოვანი კორელაციების შერსწავლა ბირთვ-ბირთვულ დაჯახებებში - ხელმძ. ლალი ხარხელაური
    • მონაწილეები: ლ.აბესალაშვილი, ი.თევზაძე, ლ.ჩხაიძე, ვ.გარსევანიშვილი, თ.ჯალაღანია, ლ.ახლობაძე.

  • ლეპრონური არომატის შენახვის კანონის დარღვევის ექსპერიმენტული ძიება მიუონ-ელექტრონ კონვერსიაში J-PARK ამაჩქარებელთა კომპლექსზე. - ხელმძ. იური თევზაძე
    • მონაწილეები: ბ.ჭილაძე, ი.ტრეკოვი, ა.სიდელნიკოვი, ნ.მოსულიშვილი, მ.ნიორაძე, ზ.წამალაიძე, მ.წვერავა.

  • არომატის ცვლილებით და ნეიტრალური დენები - მძიმე კვარკების და ლეპრონების იშვიათი დაშლების თეორიული კვლევა - ხელმძ. გელა დევიძე
    • მონაწილე: ა.ლიპარტელიანი.

  • სამკვარკიანი ბმული სისტემები - ხელმძ. თეიმურაზ კოპალეიშვილი
    • მონაწილე: თ.ბაბუციძე.

  • თვბითშეუღლების გაფართოების პროცედურის კვლევა არარელატისისტურ და რელატივისტურ განტოლებებში - ხელმძ. ანზორ ხელაშვილი
    • მონაწილე: თ.ნადარეიშვილი.

  • GRID ინფრასტრუქტურის შექმნა და მისი გამოყენება მაღალი ენერგიების ფიზიკაში- ხელმძ. ბადრი ჭილაძე
    • მონაწილეები: ა.სიდელნიკოვი, ც.იოსელიანი, ჯ.გეგია.

    ==================

    ნუკლონ-ნუკლონური ურთიერთქმედების სპინური სტრუქტურა და დიპროტონების დაბადებით მიმდინარე ჰადრონული პროცესები პოლარიზაციულ ექსპერიმენტებში

    თემის ხელმძღვანელი: მიხეილ ნიორაძე.
    მონაწილეები: ანდრო კაჭარავა, მირიან ტაბიძე, გოგი მაჭარაშვილი, ნოდარ ლომიძე, დავით ჭილაძე, დავით მჭედლიშვილი.

    ექსპერიმენტი სრულდება ქ. იულიხის (გერმანია) კვლევათა ცენტრის COSY (COoler SYnchrotron) სინხროტრონზე ANKE საერთაშორისო თანამშრომლობის ფარგლებში. ეს ამაჩქარებელი დღეს ერთადერთია მსოფლიოში, სადაც მიიღება პოლარიზებული პროტონებისა და დეიტრონების მაღალი ინტენსივობის ნაკადები. ექსპერიმენტში ნაწილაკთა იდენტიფიკაციისათვის ჩვენს მიერ შეთავაზებული და დამზადებული იყო სრული შინაგან არეკვლის პრინციპზე მომუშავე სრულიად ახალი ტიპის ჩერენკოვის მთვლელები (Nuclear Instruments & Methods A376,(1996) p.356.

    თბილისის ჯგუფის ინიციატივით მომზადდა პროექტი “ნუკლონ-ნუკლონური ურთიერთქმედების სპინური სტრუქტურის შესწავლა”. ექსპერიმენტული კვლევები სრულდება პოლარიზებული ნაკადებისა (პროტონები, დეიტრონები) და პოლარიზებული სამიზნეების (წყალბადი, დეიტერიუმი) გამოყენებით. ასეთი „ორმაგი“ პოლარიზაციული ექსპერიმენტები იძლევა სპინზე, როგორც ურთიერთქმედების სიმძლავრის მახასიათებელ დინამიკურ სიდიდეზე დამოკიდებულების სრულყოფილად შესწავლის საშუალებას. ექსპერიმენტის ერთ-ერთ ძირითად მიზანს წარმოადგენს np→pn გადამუხტვის რეაქციის ამპლიტუდის სპინური სტრუქტურის განსაზღვრა დეიტრონზე გადამუხტვის რეაქციის dp→(pp)n შესწავლის საშუალებით ენერგიის ფართო ინტერვალში. შესრულებული კვლევის შედეგები გამოქვეყნებულია შემდეგ საერთაშორისო ჟურნალებში:

    • Physics Letters B 553 (2003) p.179
    • Physics Letters B 637 (2006) p.170
    • Physics Letters B 674 (2009) p.269
    • Physical Review Letters 102 (2009) 192301
    • European Physics Journal A 40 (2009) p.23
    • Physical Review SpecTop Acc-Beam 9 (2006) 050101
    • Nuclear Instruments and Methods A 462 (2001) p.364

    თანამედროვე ფიზიკის აქტუალურ პრობლემად რჩება მცირენუკლონიანი სისტემებისა და ბირთვების თვისებების აღწერა კვანტური ქრომოდინამიკის ფარგლებში. ამ მხრივ განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება ნეიტრონისა და პროტონისაგან შემდგარი ბმული სისტემის – დეიტრონის მონაწილეობით მიმდინარე პროცესების კვლევას. ამასთან დაკავშირებით მნიშვნელოვნად იზრდება ინტერესი იმ რეაქციების მიმართ, რომლებშიც ხდება “დიპროტონის” - ორი პროტონის არაბმული მდგომარეობის წარმოქმნა აღგზნების მცირე ენერგიით. დიპროტონი დეიტრონის იზოსპინური პარტნიორია და გააჩნია მისგან განსხვავებული კვანტური რიცხვები. პროტონული წყვილის დაბადების პროცესები შესწავლილ უნდა იქნას განსაკუთრებულ პირობებში, კერძოდ, როდესაც მათი აღგზნების ენერგია მცირეა. ამ დროს დიპროტონი ძირითადად იმყოფებოდეს So მდგომარეობაში. ამრიგად, ექსპერიმენტში მცირე აღგზნების ენერგიის მქონე პროტონული წყვილების არჩევა უზრუნველყოფს დიპროტონების დომინანტობას და შესაბამისად ამარტივებს თეორიულ გათვლებს. ამ მიმართულებით ექსპერიმენტული კვლევების განხორციელება დაგეგმილია COSY ამაჩქარებელზე ANKE სპექტრომეტრის საშუალებით. გამოყენებული იქნება მაღალი ინტენსივობის მქონე პოლარიზებული ნაკადები (პროტონები, დეიტრონები) და პოლარიზებული სამიზნეები (წყალბადი, დეიტერიუმი). ეს კვლევები შესრულდება საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტის GNSF/ST09/1024 ფარგლებში.

    « უკან დაბრუნება

    სპინური ფილტრაციის მოვლენა

    თემის ხელმძღვანელი: მირიან ტაბიძე.
    მონაწილეები: ანდრო კაჭარავა, ნოდარ ლომიძე, გოგი მაჭარაშვილი, მიხეილ ნიორაძე, დავით ჭილაძე.

    მიმდინარეობს მოსამზადებელი სამუშაოები ახალი პროექტის PAX(Polarized Antiproton eXperiment) ფარგლებში. ექსპერიმენტების ჩატარება დაგეგმილია ახალი თაობის ამაჩქარებელთა კომპლექსზე FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) ქ. დარმშტადში (გერმანია). პროექტის მიზანია განივად პოლარიზებულ პროტონში განივად პოლარიზებული კვარკების განაწილების (transversity) განსაზღვრა, რომელსაც ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს კვანტური ქრომოდინამიკის ფარგლებში პროტონის პარტონული სტრუქტურის დასადგენად. მისი პირდაპირი გაზომვა შესაძლებელია პოლარიზებული ანტიპროტონების პოლარიზებულ პროტონულ ნაკადთან ურთიერთქმედებისას დრელ-იანის პროცესებში, რისთვისაც საჭიროა პოლარიზებული ანტიპროტონების ნაკადი. ასეთი ნაკადის მიღება შესაძლებელია არაპოლარიზებული ანტიპროტონების ნაკადის წყალბადის პოლარიზებულ სამიზნეში მრავალჯერადი გავლისას ე.წ. სპინური ფილტრაციის მეთოდით. ექსპერიმენტების ჩატარება დაგეგმილია ორ ეტაპად:

    1. იულიხის კვლევათა ცენტრის ამაჩქარებელზე პოლარიზებული პროტონების ნაკადის მიღების შესაძლებლობის შესწავლა სპინური ფილტრაციის მეთოდით.
    2. დადებითი შედეგების მიღების შემთხვევაში მისი გამეორება ბირთვული კვლევების ევროპულ ცენტრში (CERN) AD ამაჩქარებელზე ანტიპროტონების ნაკადის გამოყენებით.
    ამჟამად ჩატარებულია ექსპერიმენტი, რომელმაც უარყო პოლარიზებულ ელექტრონებზე გაბნევის პროცესში პოლარიზებული პროტონული ნაკადის მიღების შესაძლებლობა (Physics Letters B674, 2009, 269). აღნიშნულ საკითხზე გაკეთდა მოხსენება საერთაშორისო კონფერენციაზე – Physics at the Future Colliders, 2009, (12-16) October, Tbilisi, Georgia: "Towards Polarised Antiprotons", for PAX Collaboration by M.Tabidze.

    « უკან დაბრუნება

    არომატის ცვლილებით და ნეიტრალური დენებით მიმდინარე ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლები დიდ ჰადრონულ კოლაიდერზე

    თემის ხელმძღვანელი: თამარ ჯობავა.
    მონაწილეები: მაია მოსიძე, გვანცა მჭედლიძე.

    ტოპ კვარკის ფიზიკა ATLAS ექსპერიმენტის ფიზიკის პროგრამაში ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო საკითხს წარმოადგენს. ცნობილია, რომ დიდი ადრონული ამაჩქარებელი (LHC) შეიძლება განხილულ იქნას როგორც “ტოპ კვარკის ფაბრიკა”, წარმოიქმნება რა მასზე დაახლოებით 80 000 ტოპ-ანტიტოპ (tt-bar) კვარკული წყვილი დღეში L=1033 სმ-2 წ-1 ნათების დროს, რაც ხდის მას ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების შესწავლისათვის იდეალურ საშუალებად. კინემატიკურად დაშვებულია არომატის შემცვლელი ნეიტრალური დენებით (FCNC) მიმდინარე ტოპ კვარკის მრავალი იშვიათი დაშლის მოდა, ისეთები როგორიცაა t→cV (V= γ, Z, g) და t→ch (h=ho, Ho, Ao), სადაც h არის ჰიგსის ბოზონი.

    შესწავლილ იქნა და ახლაც მიმდინარეობს ATLAS ექსპერიმენტის მგრძნობიარობის შესწავლა ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლებისადმი t→Zq (Eur.Phys.J. C52, p.999, 2007) და t→Hq (q= u და c კვარკები) (Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences “Moambe” v2, №2, 2009) ტოპ-ანტიტოპ კვარკების (tt-bar) წყვილურ დაბადებაში კინემატიკური კრიტერიუმების თანმიმდევრობითი დადების მეთოდის გამოყენებით. დადგენილ იქნა, რომ 100 fb-1 ინტეგრალური ნათების შემთხვევაში ATLAS ექსპერიმენტზე შეიძლება დამზერილ იქნას t→Zq დაშლის ლეპტონურო მოდა 1.1x10-4 (6.3x10-5) ფარდობითი ალბათობით (Br) და ადრონული მოდა 5.0x10-4 (2.7x10-4 ) ფარდობითი ალბათობით 5σ სიზუსტით და 95% დამაჯერებლობის ზღვარზე, სათანადოდ. ეს კვლევევი სრულდება საერთაშორისო სამეცნიერო ტექნოლოგიური ცენტრის (ISTC) გრანტის G-1458 და საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტის GNSF/ST07/4 ფარგლებში.

    ჯგუფის წევრების მიერ 2009 წელს გამოქვეყნებულია შემდეგი შრომები:

    • Nuclear Instruments and Methods, A606, (2009), p.362-394
    • ATL-COM-GEN-2009-009, Geneva : CERN, 2009, p.30
    • Nucl.Instrum.Meth.A607: pp.372-386, 2009
    • ATL-TILECAL-PUB-2009-001, Geneva:CERN, 2009, p.21
    • e-Print: arXiv:0901.0512 [hep-exp], Jan 2009. 1852pp
    • Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences “Moambe” v2, №2, 2009
    • Georgian Electronic Scientific Journals: Physics No 1, 2009 , p. 41-53

    2009 წელს ჯგუფის წევრების მიერ იქნა ორგანიზებული მე-5 საერთაშორისო კონფერენცია “ფიზიკა მომავალ კოლაიდერებზე” ა.წ. 12-16 ოქტომბერს, ქ. თბილისში. კონფერენციის ორგკომიტეტის თავჯდომარე პროფ. ჯ.ხუბუა, ორგკომიტეტის წევრი ფიზ. მათ. მეცნ. დოქტორი თ.ჯობავა

    კონფერენციაზე წარმოდგენილი მოხსენებები:

    1. L. Chikovani, T. Djobava, G. Mchedlidze, M.Mosidze, V.Tsiskaridze “Study of top quark FCNC decay t → Zq at ATLAS experiment”.
    2. L. Chikovani, T. Djobava, G. Mchedlidze, M.Mosidze, V.Tsiskaridze “Study of ATLAS experiment Sensitivity to FCNC decay t → Hq Rare Decay”.
    3. G. Mchedlidze “Special C10 cells in TileCal simulation”.

    « უკან დაბრუნება

    კოლექტიური გამოდინების პროცესები ბირთვ-ბირთვულ დაჯახებებში

    თემის ხელმძღვანელი: იური თევზაძე.
    მონაწილეები: ლიდა ჩხაიძე, ლიანა აბესალაშვილი, ლალი ხარხელაური, ლალი ახობაძე, ვახტანგ გარსევანიშვილი, თემურ ჯალაღანია.

    ექსპერიმენტული მონაცემები, რომლებიც გამოიყენება დასმული ამოცანების შესასწავლად მიღებულია ქ. დუბნის ბირთვული კვლევების გაერთიანებული ინსტიტუტის მაღალი ენერგიების ლაბორატორიის ამაჩქარებელზე (დუბნა, ბკგი, მელ) პროპანისა და წყალბადის 2-მეტრიანი კამერები დასხივებული იყოp, d, He, C, F, Mg-ის ბირთვების რელატიური ნაკადებით, იმპულსების ინტერვალში (2-10) გევ /c ნუკლონზე, სამიზნეებია C, Ta, Cu, Mg, Pb.. AiAt–ბირთვ-ბირთვულ დაჯახებებში QGSM-კვარკ-გლუონური სიმური, DCM-დუბნის კასკადური, გლუონური დომინანტობის–GDM და KKM–კასკადურ-კლასტერული) გამოყენებით.

    შეისწავლება:

    1. CC (ნახშირბად-ნახშირბადის) დაჯახებებში დაბადებული Λ - ჰიპერონებისა და მათთან ერთად დაბა­დე­ბუ­ლი პროტონების:
      • მიმართული განივი და ელიფსურიგამოდინება განივი იმპულსების მეთოდით;
      • ნაწილაკების ტემპერატურა;
      • კოლექტიური გამოდინების ფენომენი d(C,Ta) და He(C,Ta)–– დაჯახებებში.
    2. ცენტრალურ და პერიფერიულ (d,He,C)(C,Ta) – დაჯახებებში დაბადებული მეორადი დამუხტული ადრონების მახასიათებლები, ტემპერატურა ფაზური მოცულობის სხვადასხვა არეში და კინემატიკური მახასიათებლების დამოკიდებულება nk–კუმულატიურ რიცხვზე.
    3. რელატიური იონების დაჯახებებში დაბადებული ადრონების დინამიკა გლუონური დომინანტობის მოდელით და მრავლობითობის მიხედვით განაწილებები კლასტერულ-კასკადური მოდელით.

    ჯგუფის წევრების მიერ 2009 წელს გამოქვეყნებულია შემდეგი შრომები:

    • Part. Nucl. Phys., 2003, v. 34.p.526;
    • Eur. Phys.J.2000, v.A7, p.139; Nucl. Phys. A831,p.22,2009;
    • GESJ, 2009, №2(2), P.73;
    • Yad Fiz. 2009, v. 72, p. 97;
    • გაკეთდა მოხსენება საერთაშორისო კონფერენციაზე – Physics at the Future Colliders, 2009, (12-16) October, Tbilisi, Georgia)
    • ერთი ნაშრომი გაიგზავნა საერთაშორისო კონფერენციაზე ეგვიპტეში (კაირო, ნოემბერი) NUPPAC’09 (Conference on Nuclear and Particle Physics).

    « უკან დაბრუნება

    -->