SEARCH

SEARCH BY CITATION

Abstract

The electromagnetic cascade induced by the π0's produced by the interaction of a proton and its secondaries (mainly π±'s) is described.

Simple considerations indicate that a large part of the energy of the proton is used to produce π0's (see Appendix B). Using the scaling hypothesis of FEYNMAN we derive analytical solutions for the cascade equations.

The solution indicate that at the beginning of the cascade the π0's produced by the nucleon are more important for the development of the cascade than those produced by π±'s. The situation changes with increasing atmospheric depth. The average energy of the electrons and photons is nearly the same as indicated by the above mentioned simple considerations. A comparison with a photon induced cascade shows that the proton induced electromagnetic cascade is developing slowly and living longer.

Analytische Behandlung der protoninduzierten elektromagnetischen Kaskaden

Bei den Wechselwirkungen eines in die Atmosphäre einfallenden Protons und der Sekundärteilchen mit den Atomkernen der Lufthülle werden π0' produziert, welche elektromagnetische Kaskaden induzieren, die sich überlagern. Eine einfache Abschätzung zeigt, daß ein großer Teil der Energie des Protons für die Produktion von π0 verbraucht wird.

Unter Anwendung der Scaling Hypothese von Feynman werden analytische Lösungen für die Diffusionsgleichungen hergeleitet.

Beim Vergleich mit einer photoninduzierten Kaskade zeigt sich, daß sich die protoninduzierte Kaskade langsamer entwickelt und zerfällt. Die Lösungen ergeben für die mittlere Energie der Elektronen und Photonen etwa denselben Wert wie die einfache Abschätzung.

Am Anfang der Kaskade werden mehr π0 durch Nukleonen als durch π± produziert. Mit zunehmender atmosphärischer Tiefe wird das Verhältnis π± -Beitrag zum Nukleonen-Beitrag immer größer.