Как протоны взаимодействуют с другими частицами в ускорителях частиц?

В ускорителях частиц протоны взаимодействуют с другими частицами, такими как антипротоны или ядра тяжёлых элементов, что позволяет изучать свойства протонов и их внутреннюю структуру в условиях высоких энергий и плотностей. 4

Некоторые процессы взаимодействия протонов с другими частицами:

• Столкновение протона с электроном. 3 Электрон не участвует в сильных ядерных взаимодействиях, поэтому его столкновение с протоном происходит просто: электрон на очень короткое время испускает виртуальный фотон, который врезается в заряженный партон и порождает большое число частиц. 3
• Комптоновское рассеяние, или эффект Комптона. 3 Это упругое столкновение фотона с какой-либо частицей, например с протоном. 3 Фотон поглощается протоном, который на короткое время переходит в возбуждённое состояние, а потом возвращается в исходное состояние, испуская фотон в каком-нибудь направлении. 3
• Столкновение двух протонов. 1 В модели, когда энергия протона достигает бесконечности, протон будет взаимодействовать с любыми частицами двумя способами: половину времени он будет вести себя как бильярдный шар (это соответствует упругому соударению), а вторую половину — полностью поглощать сталкивающиеся с ним частицы (абсолютно неупругое соударение). 1