K⁺-meson interaction with nucleons and nuclei

Summary

The results obtained in several Laboratories on the nuclear interaction of the K⁺-mesons of energy between 40 and 150 MeV have been analyzed. It is assumed that all K⁺-mesons have identical interaction properties and that Gell-Mann’s scheme is correct. The main results are the following: 1) The total cross-section for the process K⁺+p (isotopic spin stateT=1) isσ _p=14±3 mb. The corresponding differential crosssection may be described essentially withS-wave and coulombian constructive interference. 2) The isotopic spin stateT=0 is not negligible compared toT=1.P-wave should be important in theT=0 state. 3) To explain the K⁺-meson interaction with nuclei, a nuclear repulsive potentialV ≃10 MeV should be added to the coulombian potential. With these assumptions we can describe:a) The elastic scattering in terms of the optical model.b) The inelastic scattering, by considering the interaction due to single collisions of the K⁺-mesons with the nucleons (which are considered as independent particles of a Fermi-gas). 4) The K⁺-nucleon interaction in theT=1 state may be described by a central potential equivalent to a hard-core of radiusa=0.8(ħ/m _K c).

Riassunto

Sono stati analizzati i risultati ottenuti in diversi Laboratori sull’interazione nucleare dei mesoni K⁺ di energia tra 40 e 50 MeV. Si assume che tutti i mesoni K⁺ abbiano identiche proprietà e che lo schema di Gell-Mann sia valido. I principali risultati sono i seguenti: 1) La sezione d’urto totale del processo K⁺+p (stato di spin isotopicoT=1) èσ _p=14±3 mb. La corrispondente sezione d’urto differenziale si può descrivere con un’ondaS e l’interferenza coulombiana costruttiva. 2) Lo stato di spin isotopicoT=0 non è trascurabile rispetto aT=1. Nello statoT=0 sarebbe importante un’ondaP. 3) I nuclei presentano un potenziale nucleare repulsivoV ≃10 MeV da aggiungersi a quello coulombiano. Con queste assunzioni si può rendere conto dell’interazione elastica considerando l’interazione dovuta a collisioni singole dei mesoni K⁺ con i nucleoni costituenti un gas di particelle indipendenti. 4) L’interazioneK ⁺-nucleone nello statoT=1 può essere descritta da un potenziale centrale equivalente ad una sfera rigida di raggioa=0.8(ħ/m _K c).