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多重 QED 相互作用导致的中微子 - 核、反中微子 - 核及电子 - 核散射中的介质诱导光子轫致辐射

高能物理 - 唯象学 2024-04-26 v2 高能物理 - 实验 核实验 核理论

摘要

带电轻子与原子核的相互作用以及这些过程的朴素树图运动学受到 QED 核介质诱导的光子辐射的影响。我们在原子核内相关相互作用次数(称为不透明度展开)的主导阶评估了截面修正。我们推导了不透明度前三阶的软轫致辐射和共线轫致辐射结果,并将其推广至更高阶。我们展示了针对 GeV 能区轻子运动学实验的软光子和共线光子的主导不透明度能谱,以及核内的辐射能量损失。在 Glauber 软共线有效场论的主导幂次下,软辐射在不透明度和电磁耦合常数中均被重求和至所有阶。我们发现软和共线的介质诱导辐射具有类真空特性,且额外的修正受到幂次压低。尽管诱导光子谱的修正可忽略不计,但核介质诱导辐射显著影响了带电轻子在垂直于其传播方向上的展宽。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.16851,
  title  = {Medium-induced photon bremsstrahlung in neutrino-nucleus, antineutrino-nucleus, and electron-nucleus scattering from multiple QED interactions},
  author = {Oleksandr Tomalak and Ivan Vitev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16851},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 8 figures, version published in Physical Review D, figures updated, nth-order opacity corrections are added