大型ハドロン衝突型加速器での陽子-陽子衝突

大型ハドロン衝突型加速器（LHC）でのATLAS国際協力実験によって7 TeVでの陽子-陽子衝突断面積の初めての実験的測定が行われた。これまでに観測された中で最も高いエネルギーでの陽子衝突であり、得られたデータは、宇宙線シャワーのモデル作成や高エネルギー粒子相互作用に関する学説の実証にとって重要だ。この研究成果を報告する論文が、今週、Nature Communicationsに掲載される。

この衝突断面積は、2つの粒子が衝突する確率を表し、粒子のエネルギーに依存している。陽子相互作用の発生率を解明することは、素粒子物理学にとって基本的に重要だが、既存の学説から導き出すことができなかった。今回、ATLAS国際協力実験の研究チームは、陽子の衝突によって生じた原子より小さな産物をATLAS検出器で測定することで、この発生率を得た。

今回の研究結果で、高エネルギーの陽子の挙動に関する従来の予測が正しいことも確認された。

doi: 10.1038/ncomms1472

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