ИСТИНА

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем физики космических лучей является изучение процессов ускорения и распространения различных компонент в области энергий, предшествующей «колену». Важную информацию несут спектры вторичных ядер, образующихся при фрагментации первичных космических лучей на межзвездном газе. В частности, анализ спектра дейтерия, образующегося при фрагментации гелия и более тяжелых ядер, позволяет исследовать взаимодействие космических лучей с межзвездным веществом. Кроме дейтерия, при фрагментации должен образовываться тритий. Учитывая радиоактивный распад трития (период полураспада ~12 лет), его концентрация и спектр чувствительны к времени распространения и распределению межзвездного газа в окрестностях Солнечной системы. Наблюдение ультрарелятивистских тритонов может дать ценную информацию о структуре локальной межзвездной среды. Таким образом, из одновременного анализа спектров стабильных дейтронов и нестабильных тритонов можно получить данные для более точного определения параметров распространения космических лучей в Галактике и выявления возможных локальных источников. Трудности экспериментов по изучению дейтронной и тритонной компонент связаны с тем, что дейтроны и тритоны сложно отделить от протонов. Целью данной работы является разработка нового метода разделения изотопов водорода в области высоких энергий, основанного на анализе формы адронного каскада в глубоком ионизационном калориметре, который используется в планируемом эксперименте ОЛВЭ (при длительном экспонировании способен регистрировать частицы с энергиями до ~10 ПэВ). Возможность такого разделение ранее была показана при обработке результатов эксперимента СОКОЛ-2. В рамках работы была создана программа на основе GEANT4 для моделирования прохождения и взаимодействия протонов, дейтронов и трития с мелко секционированным ионизационным калориметром. Далее на основе полученных результатов был произведен анализ различий формы адронных каскадов. По результатам работы были определены возможности разделения изотопов водорода с учетом их статистики, а также получен оптимальный способ разделения протонов, дейтронов и тритонов с энергиями выше 100 ГэВ.