Твердые частицы и мягкие частицы

Это неаккуратное использование, твердые частицы - это частицы, возникающие в результате "жесткого рассеяния", т.е. глубоко неупругого рассеяния, и это частицы с большой энергией. Мягкие частицы имеют низкую энергию и являются зрителями или обломками сильного взаимодействия.

Различие имеет смысл в рассеянии протон-протон или протон-антипротон, см., например , эту ссылку .

Это сокращение для описания кинетической энергии частицы путем предвидения видов столкновений, которые произведет частица. Частицы с большей энергией будут «ударять сильнее», а частицы с меньшей энергией «ударять мягче».

Ответ Аннава дает несколько примеров из физики высоких энергий, но люди с низкими энергиями также используют эту терминологию. Тепловые нейтроны, захватывающие кадмий, производят «жесткие» гамма-лучи с энергией 8—10 МэВ, а нейтроны на боре — «мягкие» гамма-лучи с энергией 0,5 МэВ. Односложное описание энергии фотона — эффективный способ напомнить себе, что у вас разные требования к экранированию для разных целей. (Не смейтесь надо мной, любители высоких энергий, за то, что я считаю фотон с энергией 10 МэВ «твердым»; поскольку это типичная энергия разделения нуклонов, которую можно получить от неповрежденного ядра в состоянии покоя.)

У меня был опыт в качестве аспиранта, когда я помещал поглотитель в пучок нейтронов, который лучше поглощал более медленные нейтроны, чем более быстрые. Я показал своему наставнику график спектра нейтронов до и после, где было меньше нейтронов при каждой энергии после поглотителя, чем до него, и он заметил изменение формы и сказал: «О, хорошо, поглотитель сделал спектр более жестким». ." Это довольно типичное использование в моем опыте.

Распределение энергий частиц выражается через спектр$dN/dE$куда$N$количество частиц с энергией$E$. При сравнении двух популяций частиц та, у которой большая доля высоких энергий, называется «более жесткой». Так, например, если спектры хорошо параметризованы степенным законом ($dN_i/dE\propto E^{-\alpha_i}$), то популяция 1 будет иметь более жесткий спектр, чем популяция 2, если$\alpha_1<\alpha_2$.