268 research outputs found
Meson-production experiments at COSY-Juelich
Selected results from experiments at COSY-Juelich are presented: an attempt
to measure the mass of the eta meson with high precision (ANKE facility), first
steps towards the detection of rare eta decays (WASA), and several measurements
of KKbar-pair production (ANKE, COSY-11, MOMO).Comment: Proceedings of QNP2009, Beijing, Sept. 2009; to be published in
Chinese Physics C. 6 pages, 5 figure
Observation of inverse diproton photodisintegration at intermediate energies
The reaction pp->{pp}_s\gamma, where {pp}_s is a proton pair with an
excitation energy E_{pp}<3 MeV, has been observed with the ANKE spectrometer at
COSY-Juelich for proton beam energies of T_p=0.353, 0.500, and 0.550 GeV. This
is equivalent to photodisintegration of a free 1S_0 diproton for photon
energies E\gamma ~ T_p/2. The differential cross sections measured for c.m.
angles 0 deg.<\theta_{pp}<20 deg. exhibit a steep increase with angle that is
compatible with E1 and E2 multipole contributions. The ratio of the measured
cross sections to those of np->d\gamma is on the 10^{-3}-10^{-2} level. The
increase of the pp->{pp}_s\gamma cross section with T_p might reflect the
influence of the Delta(1232) excitation.Comment: 4 pages + 4 figure
The energy dependence of the pp->K+ n Sigma+ reaction close to threshold
The production of the Sigma+ hyperon through the pp->K+nSigma+ reaction has
been investigated at four energies close to threshold, 1.826, 1.920, 1.958, and
2.020 GeV. At low energies, correlated K+pi+ pairs can only originate from
Sigma+ production so that their measurement allows the total cross section for
the reaction to be determined. The results obtained are completely consistent
with the values extracted from the study of the K+-proton correlation spectra
obtained in the same experiment. These spectra, as well as the inclusive K+
momentum distributions, also provide conservative upper limits on the Sigma+
production rates. The measurements show a Sigma+ production cross section that
varies roughly like phase space and, in particular, none of the three
experimental approaches used supports the anomalously high near-threshold
pp->K+ nSigma+ total cross section previously reported [T. Rozek et al., Phys.
Lett. B 643, 251 (2006)].Comment: Submitted to PR
New determination of the mass of the eta meson at COSY-ANKE
A value for the mass of the eta meson has been determined at the COSY-ANKE
facility through the measurement of a set of deuteron laboratory beam momenta
and associated 3He center-of-mass momenta in the d+p -> 3He+X reaction. The eta
was then identified by the missing-mass peak and the production threshold
determined. The individual beam momenta were fixed with a relative precision of
3 x 10^-5 for values around 3 GeV/c by using a polarized deuteron beam and
inducing an artificial depolarizing spin resonance, which occurs at a
well-defined frequency. The final-state momenta in the two-body d+p -> 3He+eta
reaction were investigated in detail by studying the size of the 3He momentum
ellipse with the forward detection system of the ANKE spectrometer. Final
alignment of the spectrometer for this high precision experiment was achieved
through a comprehensive study of the 3He final-state momenta as a function of
the center-of-mass angles, taking advantage of the full geometrical acceptance.
The value obtained for the mass, m(eta)=(547.873 +- 0.005(stat) +- 0.027(syst))
MeV/c^2, is consistent and competitive with other recent measurements, in which
the meson was detected through its decay products.Comment: 11 pages, 11 figures, 3 tables, published versio
ГЛОБАЛЬНА ЗМІНА КЛІМАТУ: ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ ТА НАСЛІДКИ ДЛЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА ПІВДЕННОГО СТЕПУ
Relevance of the research. If greenhouse gases in the XXI century enter the atmosphere in the same volume as now, the increase in the average temperature on the planet will reach 2–4°C, and therefore the threat of extinction of up to 20–30% of species of animals and plants in existing biocenosis is not excluded. At the same time, the water level in the world ocean will rise, which during the XX century became higher by 17 cm, that is, more than for the previous 2000 years. Simultaneously with the increase in the average monthly air temperature in the conditions of natural moisturizing (without irrigation) of the southern Steppe subzone of Ukraine in recent years, insufficient precipitation has been recorded, especially in July, August and September that, according to various estimates, is typical for the semi-desert and desert. As a result, the aridity of the climate has increased and the frequency of droughts has risen as well. If for the period of 400 years, in the XI–XIV centuries droughts occurred only 8 times, in the XVII–XVIII – 17, in the XIX – 20, in the XX century the number of them increased to 30.
The purpose of the article is to reveal the causes of global climate change on the planet and its impact on agricultural production of the southern Steppe subzone that resulted in increasing the coefficient of moisture, evaporation and moisture deficit.
Research methods. The study was carried out using long-term meteorological observations of Kherson meteorological station. Scientific research was based on the complex application of statistical, monographic, abstract-logical methods and system analysis.
Research results. The analysis of the main causes of global and regional climate change was conducted. Four models of the bases of climate change on the planet Earth were made. The influence of climate change on the formation of crops yield in the subzone of the southern Steppe was specified. The amount of precipitation fell during the growing period of 2011–2017 in medium dry and dry years shows that, compared to the long-term average precipitation, it was significantly lower and amounted to 47.2–63.6 mm. In average for the 65 years (1945–2010) evaporation was 722.0 mm, and the deficit of moisture, respectively 487.4 mm. In wet years, the volatility does not exceed 608.6 mm, and the deficit of moisture was made up of 243.6 mm. In average as to water supply years the evaporation increased up to 645.7–746.3 mm and the deficit of moisture increased up to 406.7–507.7 mm. In mid-dry and dry years, evaporation increased up to 769.8–934.5 mm, and the deficit of moisture – up to 580.9–791.0 mm.
Conclusions. The decrease in precipitation, especially in dry years, compared to average annual indicators, was recorded in spring period as 24–27% and in autumn – as 62–65%, along with a simultaneous increase in air temperature in those periods as 2.7 and 2.8°C respectively. In general, during the vegetation period the increase in evaporation was 30–31% and the deficit of moisture was 53–55% that resulted in low yields of crops. The main way to overcome the negative impact of global climate change on the agricultural production of the southern Steppe subzone is the effective use and further extending the areas of actual irrigation, that will ensure stable high yields and food security of the state.Здійснено аналіз впливу глобальної та регіональної зміни клімату на збільшення випаровуваності, дефіциту вологозабезпеченості та зменшення кількості атмосферних опадів у підзоні південного Степу. Виявлено чотири моделі основ змін клімату на планеті.
Згідно з першою моделлю підвищення температури пов’язано з антропогенними викидами в атмосферу вуглекислого газу, метану, оксиду азоту, гексафториду сірки, гідрофторвуглецю та перфторвуглецю. Другою моделлю причин зміни клімату вважаються періодичні четвертинні зледеніння, які повторюються на планеті кожні 100 тис. років. Третя модель передбачає зміну клімату через інтенсивне видобування нафти з надр нашої планети. Четвертою моделлю причин зміни клімату є діяльність гідротермальних джерел в океанах, які викидають в атмосферу вуглекислий газ і метан. Встановлена кількість атмосферних опадів, які випадали протягом 2011–2017 рр. у середньосухі та сухі за забезпеченістю опадами роки, яка, порівняно з середньою багаторічною за 1945–2010 рр. (232,7 мм), була істотно нижчою і становила 47,2–63,6 мм. Зменшення останніми роками кількості опадів навесні на 24–27% і восени на 62–65%, за одночасного підвищення температури та зниження відносної вологості повітря в зазначені пори року на 2,7–2,8°С, призводило до збільшення випаровуваності на 30–31% і дефіциту вологозабезпеченості на 53–55%. У середньому за 65 років випаровуваність складала 722,0 мм, а дефіцит вологозабезпечення – 487,4 мм. У вологі за забезпеченістю опадами роки випаровуваність не перевищувала 608,6 мм, відповідно, дефіцит вологозабезпечення знижувався до 243,6 мм. У середньовологі та середні роки випаровуваність зростає до 645,7–746,3 мм, а дефіцит вологозабезпечення підвищується до 406,7–507,7 мм. У середньосухі та сухі за забезпеченістю опадами роки випаровуваність зростає до 769,8–934,5 мм, а дефіцит вологозабезпечення – до 580,9–791,0 мм. Обґрунтовано доцільність ефективного використання та подальшого розширення площ зрошуваних земель, що забезпечить отримання стабільно високих урожаїв сільськогосподарських культур і продовольчу безпеку населення України
ВОДОСПОЖИВАННЯ ТА РЕЖИМ ЗРОШЕННЯ НАСІННЄВОЇ ЛЮЦЕРНИ В УМОВАХ РЕГІОНАЛЬНОЇ ЗМІНИ КЛІМАТУ В ПІВДЕННОМУ СТЕПУ УКРАЇНИ
The article presents the results of scientific research to specify the seed productivity of alfalfa grown on irrigated and rainfed lands of the southern Steppe of Ukraine. It is proved that obtaining stably high yields of conditioned alfalfa seeds under the conditions of regional climate change is possible only providing an optimal supply of productive moisture in the soil, since in recent years the crop has been grown under high temperature conditions and insufficient precipitation. It was established that irrigation of seed alfalfa throughout the growing season regardless of cultivar and mowing, should be conducted in two interphase periods: "the beginning of regrowth (shoots) – early budding" and "the beginning of budding – beginning of flowering". In the first interphase period, it is necessary to create conditions for optimal growth and development of plants that is achieved by maintaining the level of pre-irrigation humidity in 0-100 cm layer in the range of 70-75% MMHC on dark chestnut soils and 55-60% – on sandy loam chernozems. In the second interphase period, it is necessary to provide optimal conditions for the development of production processes and the formation of conditioned seed yields that is achieved by inhibiting growth processes, since alfalfa tends to grow up. Therefore, the level of pre-irrigation humidity of the calculated layer on medium and heavy loamy soils should be maintained within 60-65% MMHC and 45-50% MMHC – on sandy loam chernozems. The analysis of changes in natural and climatic conditions carried out over the past years shows that in the subzone of the southern Steppe, alfalfa cultivation for seeds is possible only by providing the developed irrigated agriculture. Getting the deficit of natural moisture solved, combined with high availability of heat resources and fertile dark‑chestnut soils and southern chernozems, is an objective natural prerequisite for further growth of seed productivity of alfalfa and reducing its dependence on extreme weather conditions and, above all, in medium‑dry (75%) and dry (95%) precipitation years.У статті викладено результати наукових досліджень із встановлення насіннєвої продуктивності люцерни, вирощуваної на зрошуваних і неполивних землях південного Степу України. Доведено, що отримання стабільно високих урожаїв кондиційного насіння люцерни в умовах регіональної зміни клімату можливе лише за оптимального запасу продуктивної вологи в ґрунті, оскільки протягом останніх років вирощування культури проводиться за підвищеного температурного режиму й недостатньої кількості атмосферних опадів. Встановлено, що зрошення насіннєвої люцерни протягом вегетаційного періоду, незалежно від сорту й укосу, слід проводити за двома міжфазними періодами: "початок відростання (сходи) – початок бутонізації" та "початок бутонізації – початок цвітіння". У першому міжфазному періоді необхідно створювати умови для нормального росту й розвитку рослин, що досягається шляхом підтримання на темно каштанових ґрунтах рівня передполивної вологості 0–100 сантиметрового шару в межах 70–75% НВ і на чорноземах супіщаних – 55–60%. У другому міжфазному періоді необхідно забезпечувати оптимальні умови для проходження продукційних процесів і формування врожаю кондиційного насіння, що досягається шляхом гальмування ростових процесів, оскільки люцерна зростатиме. Тому рівень передполивної вологості розрахункового шару на середньо та важкосуглинкових ґрунтах необхідно підтримувати в межах 60–65% НВ і 45–50% НВ – на чорноземах супіщаних. Аналіз зміни природно кліматичних умов, проведений протягом останніх років, свідчить, що в підзоні південного Степу вирощування люцерни на насіння можливе лише за умов розвинутого зрошуваного землеробства. Ліквідація дефіциту природного зволоження, у поєднанні з високою забезпеченістю тепловими ресурсами й родючими темно каштановими ґрунтами та чорноземами південними, є об’єктивною природною передумовою подальшого зростання насіннєвої продуктивності люцерни та зменшення її залежності від екстремальних погодних умов і, передусім, у середньосухі (75%) та сухі (95%) за забезпеченістю опадами роки
The production of K+K- pairs in proton-proton collisions at 2.83 GeV
Differential and total cross sections for the pp -> ppK+K- reaction have been
measured at a proton beam energy of 2.83 GeV using the COSY-ANKE magnetic
spectrometer. Detailed model descriptions fitted to a variety of
one-dimensional distributions permit the separation of the pp -> pp phi cross
section from that of non-phi production. The differential spectra show that
higher partial waves represent the majority of the pp -> pp phi total cross
section at an excess energy of 76 MeV, whose energy dependence would then seem
to require some s-wave phi-p enhancement near threshold. The non-phi data can
be described in terms of the combined effects of two-body final state
interactions using the same effective scattering parameters determined from
lower energy data.Comment: 12 pages, 12 figures, 3 table
Near threshold eta meson production in the d+d->alpha+eta reaction
The d+d->alpha+eta reaction has been investigated near threshold using the
ANKE facility at COSY-Juelich. Both total and differential cross sections have
been measured at two excess energies, Q=2.6 MeV and 7.7 MeV, with a
subthreshold measurement being undertaken at Q=-2.6 MeV to study the physical
background. While consistent with isotropy at the lower energy, the angular
distribution reveals a pronounced anisotropy at the higher one, indicating the
presence of higher partial waves. Options for the decomposition into partial
amplitudes and their consequences for determination of the s-wave eta-alpha
scattering length are discussed.Comment: 8pp, fig.3 added, normalisation in eq.4.1 correcte
Production of the 1S0 diproton in the pp -> pp pi0 reaction at 0.8 GeV
The pp -> pp pi0 differential cross section has been measured with the ANKE
spectrometer at COSY-Juelich for pion cms angles between 0 and 15.4 degrees at
a proton beam energy of 0.8 GeV. The selection of diproton pairs with an
excitation energy E_{pp} < 3 MeV ensures that the final pp system is dominantly
in the spin-singlet 1S0 state. The kinematics are therefore very similar to
those of pp -> d pi+ but with different spin and isospin transitions. The
results will thus provide a crucial extra test of pion production models in
nucleon-nucleon collisions.
The cross sections, which are over two orders of magnitude smaller than those
of pp -> d pi+, show a forward dip, even stronger than that seen at lower
energies. This behaviour is well reproduced in a theoretical model that
includes P-wave Delta-N states.Comment: 10 pages, 5 eps figures, prepared using elsart.cl
- …