Neutron emission in ultraperipheral Pb-Pb collisions at sNN =5.02 TeV

Acharya S.; Adamová D.; Adler A.; Aglieri Rinella G.; Agnello M.; Agrawal N.; Ahammed Z.; Ahmad S.; Ahn S.U.; Ahuja I.; Akindinov A.; Al-Turany M.; Aleksandrov D.; Alessandro B.; Alfanda H.M.; Alfaro Molina R.; Ali B.; Ali Y.; Alici A.; Alizadehvandchali N.; Alkin A.; Alme J.; Alocco G.; Alt T.; Altsybeev I.; Anaam M.N.; Andrei C.; Andronic A.; Anguelov V.; Antinori F.; Antonioli P.; Anuj C.; Apadula N.; Aphecetche L.; Appelshäuser H.; Arata C.; Arcelli S.; Aresti M.; Arnaldi R.; Arsene I.C.; Arslandok M.; Augustinus A.; Averbeck R.; Azmi M.D.; Badalà A.; Baek Y.W.; Bai X.; Bailhache R.; Bailung Y.; Bala R.; Balbino A.; Baldisseri A.; Balis B.; Banerjee D.; Banoo Z.; Barbera R.; Barile F.; Barioglio L.; Barlou M.; Barnaföldi G.G.; Barnby L.S.; Barret V.; Barreto L.; Bartels C.; Barth K.; Bartsch E.; Baruffaldi F.; Bastid N.; Basu S.; Batigne G.; Battistini D.; Batyunya B.; Bauri D.; Bazo Alba J.L.; Bearden I.G.; Beattie C.; Becht P.; Behera D.; Belikov I.; Bell Hechavarria A.D.C.; Bellini F.; Bellwied R.; Belokurova S.; Belyaev V.; Bencedi G.; Beole S.; Bercuci A.; Berdnikov Y.; Berdnikova A.; Bergmann L.; Besoiu M.G.; Betev L.; Bhaduri P.P.; Bhasin A.; Bhat M.A.; Bhattacharjee B.; Bianchi L.; Bianchi N.; Bielčík J.; Bielčíková J.; Biernat J.; Bigot A.P.; Bilandzic A.; Biro G.; Biswas S.; Bize N.; Blair J.T.; Blau D.; Blidaru M.B.; Bluhme N.; Blume C.; Boca G.; Bock F.; Bodova T.; Bogdanov A.; Boi S.; Bok J.; Boldizsár L.; Bolozdynya A.; Bombara M.; Bond P.M.; Bonomi G.; Borel H.; Borissov A.; Borquez Carcamo A.G.; Bossi H.; Botta E.; Bouziani Y.E.M.; Bratrud L.; Braun-Munzinger P.; Bregant M.; Broz M.; Bruno G.E.; Buckland M.D.; Budnikov D.; Buesching H.; Bufalino S.; Bugnon O.; Buhler P.; Buthelezi Z.; Butt J.B.; Bysiak S.A.; Cai M.; Caines H.; Caliva A.; Calvo Villar E.; Camacho J.M.M.; Camerini P.; Canedo F.D.M.; Carabas M.; Carballo A.A.; Carnesecchi F.; Caron R.; Castillo Castellanos J.; Catalano F.; Ceballos Sanchez C.; Chakaberia I.; Chakraborty P.; Chandra S.; Chapeland S.; Chartier M.; Chattopadhyay S.; Chattopadhyay S.; Chavez T.G.; Cheng T.; Cheshkov C.; Cheynis B.; Chibante Barroso V.; Chinellato D.D.; Chizzali E.S.; Cho J.; Cho S.; Chochula P.; Christakoglou P.; Christensen C.H.; Christiansen P.; Chujo T.; Ciacco M.; Cicalo C.; Cifarelli L.; Cindolo F.; Ciupek M.R.; Clai G.; Colamaria F.; Colburn J.S.; Colella D.; Colocci M.; Concas M.; Conesa Balbastre G.; Conesa Del Valle Z.; Contin G.; Contreras J.G.; Coquet M.L.; Cormier T.M.; Cortese P.; Cosentino M.R.; Costa F.; Costanza S.; Crkovská J.; Crochet P.; Cruz-Torres R.; Cuautle E.; Cui P.; Cunqueiro L.; Dainese A.; Danisch M.C.; Danu A.; Das P.; Das P.; Das S.; Dash A.R.; Dash S.; De Caro A.; De Cataldo G.; De Cuveland J.; De Falco A.; De Gruttola D.; De Marco N.; De Martin C.; De Pasquale S.; Deb S.; Debski R.J.; Deja K.R.; Del Grande R.; Dello Stritto L.; Deng W.; Dhankher P.; Di Bari D.; Di Mauro A.; Diaz R.A.; Dietel T.; Ding Y.; Divià R.; Dixit D.U.; Djuvsland Ø.; Dmitrieva U.; Dobrin A.; Dönigus B.; Dubey A.K.; Dubinski J.M.; Dubla A.; Dudi S.; Dupieux P.; Durkac M.; Dzalaiova N.; Eder T.M.; Ehlers R.J.; Eikeland V.N.; Eisenhut F.; Elia D.; Erazmus B.; Ercolessi F.; Erhardt F.; Ersdal M.R.; Espagnon B.; Eulisse G.; Evans D.; Evdokimov S.; Fabbietti L.; Faggin M.; Faivre J.; Fan F.; Fan W.; Fantoni A.; Fasel M.; Fecchio P.; Feliciello A.; Feofilov G.; Fernández Téllez A.; Ferrer M.B.; Ferrero A.; Ferrero C.; Ferretti A.; Feuillard V.J.G.; Filova V.; Finogeev D.; Fionda F.M.; Flor F.; Flores A.N.; Foertsch S.; Fokin I.; Fokin S.; Fragiacomo E.; Frajna E.; Fuchs U.; Funicello N.; Furget C.; Furs A.; Fusayasu T.; Gaardhøje J.J.; Gagliardi M.; Gago A.M.; Galvan C.D.; Gangadharan D.R.; Ganoti P.; Garabatos C.; Garcia J.R.A.; Garcia-Solis E.; Garg K.; Gargiulo C.; Garibli A.; Garner K.; Gasik P.; Gautam A.; Gay Ducati M.B.; Germain M.; Ghosh C.; Ghosh S.K.; Giacalone M.; Giubellino P.; Giubilato P.; Glaenzer A.M.C.; Glässel P.; Glimos E.; Goh D.J.Q.; Gonzalez V.; González-Trueba L.H.; Gorgon M.; Gotovac S.; Grabski V.; Graczykowski L.K.; Grecka E.; Grelli A.; Grigoras C.; Grigoriev V.; Grigoryan S.; Grosa F.; Grosse-Oetringhaus J.F.; Grosso R.; Grund D.; Guardiano G.G.; Guernane R.; Guilbaud M.; Gulbrandsen K.; Gundem T.; Gunji T.; Guo W.; Gupta A.; Gupta R.; Guzman S.P.; Gyulai L.; Habib M.K.; Hadjidakis C.; Hamagaki H.; Hamdi A.; Hamid M.; Han Y.; Hannigan R.; Haque M.R.; Harris J.W.; Harton A.; Hassan H.; Hatzifotiadou D.; Hauer P.; Havener L.B.; Heckel S.T.; Hellbär E.; Helstrup H.; Hemmer M.; Herman T.; Herrera Corral G.; Herrmann F.; Herrmann S.; Hetland K.F.; Heybeck B.; Hillemanns H.; Hills C.; Hippolyte B.; Hofman B.; Hohlweger B.; Honermann J.; Hong G.H.; Horst M.; Horzyk A.; Hosokawa R.; Hou Y.; Hristov P.; Hughes C.; Huhn P.; Huhta L.M.; Hulse C.V.; Humanic T.J.; Hushnud H.; Hutson A.; Hutter D.; Iddon J.P.; Ilkaev R.; Ilyas H.; Inaba M.; Innocenti G.M.; Ippolitov M.; Isakov A.; Isidori T.; Islam M.S.; Ivanov M.; Ivanov V.; Izucheev V.; Jablonski M.; Jacak B.; Jacazio N.; Jacobs P.M.; Jadlovska S.; Jadlovsky J.; Jaelani S.; Jaffe L.; Jahnke C.; Jakubowska M.J.; Janik M.A.; Janson T.; Jercic M.; Jimenez A.A.P.; Jonas F.; Jones P.G.; Jowett J.M.; Jung J.; Jung M.; Junique A.; Jusko A.; Kabus M.J.; Kaewjai J.; Kalinak P.; Kalteyer A.S.; Kalweit A.; Kaplin V.; Karasu Uysal A.; Karatovic D.; Karavichev O.; Karavicheva T.; Karczmarczyk P.; Karpechev E.; Kashyap V.; Kebschull U.; Keidel R.; Keijdener D.L.D.; Keil M.; Ketzer B.; Khan A.M.; Khan S.; Khanzadeev A.; Kharlov Y.; Khatun A.; Khuntia A.; Kileng B.; Kim B.; Kim C.; Kim D.J.; Kim E.J.; Kim J.; Kim J.S.; Kim J.; Kim M.; Kim S.; Kim T.; Kimura K.; Kirsch S.; Kisel I.; Kiselev S.; Kisiel A.; Kitowski J.P.; Klay J.L.; Klein J.; Klein S.; Klein-Bösing C.; Kleiner M.; Klemenz T.; Kluge A.; Knospe A.G.; Kobdaj C.; Kollegger T.; Kondratyev A.; Kondratyuk E.; Konig J.; Konigstorfer S.A.; Konopka P.J.; Kornakov G.; Koryciak S.D.; Kotliarov A.; Kovalenko V.; Kowalski M.; Kozhuharov V.; Králik I.; Kravčáková A.; Kreis L.; Krivda M.; Krizek F.; Krizkova Gajdosova K.; Kroesen M.; Krüger M.; Krupova D.M.; Kryshen E.; Kučera V.; Kuhn C.; Kuijer P.G.; Kumaoka T.; Kumar D.; Kumar L.; Kumar N.; Kumar S.; Kundu S.; Kurashvili P.; Kurepin A.; Kushpil S.; Kvapil J.; Kweon M.J.; Kwon J.Y.; Kwon Y.; La Pointe S.L.; La Rocca P.; Lai Y.S.; Lakrathok A.; Lamanna M.; Langoy R.; Larionov P.; Laudi E.; Lautner L.; Lavicka R.; Lazareva T.; Lea R.; Legras G.; Lehrbach J.; Lemmon R.C.; León Monzón I.; Lesch M.M.; Lesser E.D.; Lettrich M.; Lévai P.; Li X.; Li X.L.; Lien J.; Lietava R.; Lim B.; Lim S.H.; Lindenstruth V.; Lindner A.; Lippmann C.; Liu A.; Liu D.H.; Liu J.; Lofnes I.M.; Loizides C.; Loncar P.; Lopez J.A.; Lopez X.; López Torres E.; Lu P.; Luhder J.R.; Lunardon M.; Luparello G.; Ma Y.G.; Maevskaya A.; Mager M.; Mahmoud T.; Maire A.; Makariev M.V.; Malaev M.; Malfattore G.; Malik N.M.; Malik Q.W.; Malik S.K.; Malinina L.; Mal'Kevich D.; Mallick D.; Mallick N.; Mandaglio G.; Manko V.; Manso F.; Manzari V.; Mao Y.; Margagliotti G.V.; Margotti A.; Marín A.; Markert C.; Martinengo P.; Martinez J.L.; Martínez M.I.; Martínez García G.; Masciocchi S.; Masera M.; Masoni A.; Massacrier L.; Mastroserio A.; Mathis A.M.; Matonoha O.; Matuoka P.F.T.; Matyja A.; Mayer C.; Mazuecos A.L.; Mazzaschi F.; Mazzilli M.; Mdhluli J.E.; Mechler A.F.; Melikyan Y.; Menchaca-Rocha A.; Meninno E.; Menon A.S.; Meres M.; Mhlanga S.; Miake Y.; Micheletti L.; Migliorin L.C.; Mihaylov D.L.; Mikhaylov K.; Mishra A.N.; Miśkowiec D.; Modak A.; Mohanty A.P.; Mohanty B.; Mohisin Khan M.; Molander M.A.; Moravcova Z.; Mordasini C.; Moreira De Godoy D.A.; Morozov I.; Morsch A.; Mrnjavac T.; Muccifora V.; Muhuri S.; Mulligan J.D.; Mulliri A.; Munhoz M.G.; Munzer R.H.; Murakami H.; Murray S.; Musa L.; Musinsky J.; Myrcha J.W.; Naik B.; Nambrath A.I.; Nandi B.K.; Nania R.; Nappi E.; Nassirpour A.F.; Nath A.; Nattrass C.; Naydenov M.N.; Neagu A.; Negru A.; Nellen L.; Nesbo S.V.; Neskovic G.; Nesterov D.; Nielsen B.S.; Nielsen E.G.; Nikolaev S.; Nikulin S.; Nikulin V.; Noferini F.; Noh S.; Nomokonov P.; Norman J.; Novitzky N.; Nowakowski P.; Nyanin A.; Nystrand J.; Ogino M.; Ohlson A.; Okorokov V.A.; Oleniacz J.; Oliveira Da Silva A.C.; Oliver M.H.; Onnerstad A.; Oppedisano C.; Ortiz Velasquez A.; Oskarsson A.; Otwinowski J.; Oya M.; Oyama K.; Pachmayer Y.; Padhan S.; Pagano D.; Paić G.; Palasciano A.; Panebianco S.; Park H.; Park J.; Parkkila J.E.; Patra R.N.; Paul B.; Pei H.; Peitzmann T.; Peng X.; Pennisi M.; Pereira L.G.; Pereira Da Costa H.; Peresunko D.; Perez G.M.; Perrin S.; Pestov Y.; Petráček V.; Petrov V.; Petrovici M.; Pezzi R.P.; Piano S.; Pikna M.; Pillot P.; Pinazza O.; Pinsky L.; Pinto C.; Pisano S.; Płoskoń M.; Planinic M.; Pliquett F.; Poghosyan M.G.; Politano S.; Poljak N.; Pop A.; Porteboeuf-Houssais S.; Porter J.; Pozdniakov V.; Pradhan K.K.; Prasad S.K.; Prasad S.; Preghenella R.; Prino F.; Pruneau C.A.; Pshenichnov I.; Puccio M.; Pucillo S.; Pugelova Z.; Qiu S.; Quaglia L.; Quishpe R.E.; Ragoni S.; Rakotozafindrabe A.; Ramello L.; Rami F.; Ramirez S.A.R.; Rancien T.A.; Rasa M.; Räsänen S.S.; Rath R.; Rauch M.P.; Ravasenga I.; Read K.F.; Reckziegel C.; Redelbach A.R.; Redlich K.; Rehman A.; Reidt F.; Reme-Ness H.A.; Rescakova Z.; Reygers K.; Riabov A.; Riabov V.; Ricci R.; Richert T.; Richter M.; Riedel A.A.; Riegler W.; Riggi F.; Ristea C.; Rodríguez Cahuantzi M.; Røed K.; Rogalev R.; Rogochaya E.; Rogoschinski T.S.; Rohr D.; Röhrich D.; Rojas P.F.; Rojas Torres S.; Rokita P.S.; Romanenko G.; Ronchetti F.; Rosano A.; Rosas E.D.; Rossi A.; Roy A.; Roy P.; Roy S.; Rubini N.; Rueda O.V.; Ruggiano D.; Rui R.; Rumyantsev B.; Russek P.G.; Russo R.; Rustamov A.; Ryabinkin E.; Ryabov Y.; Rybicki A.; Rytkonen H.; Rzesa W.; Saarimaki O.A.M.; Sadek R.; Sadhu S.; Sadovsky S.; Saetre J.; Šafařík K.; Saha S.K.; Saha S.; Sahoo B.; Sahoo R.; Sahoo S.; Sahu D.; Sahu P.K.; Saini J.; Sajdakova K.; Sakai S.; Salvan M.P.; Sambyal S.; Sanna I.; Saramela T.B.; Sarkar D.; Sarkar N.; Sarma P.; Sarritzu V.; Sarti V.M.; Sas M.H.P.; Schambach J.; Scheid H.S.; Schiaua C.; Schicker R.; Schmah A.; Schmidt C.; Schmidt H.R.; Schmidt M.O.; Schmidt M.; Schmidt N.V.; Schmier A.R.; Schotter R.; Schröter A.; Schukraft J.; Schwarz K.; Schweda K.; Scioli G.; Scomparin E.; Seger J.E.; Sekiguchi Y.; Sekihata D.; Selyuzhenkov I.; Senyukov S.; Seo J.J.; Serebryakov D.; Šerkšnytė L.; Sevcenco A.; Shaba T.J.; Shabetai A.; Shahoyan R.; Shangaraev A.; Sharma A.; Sharma D.; Sharma H.; Sharma M.; Sharma N.; Sharma S.; Sharma U.; Shatat A.; Sheibani O.; Shigaki K.; Shimomura M.; Shin J.; Shirinkin S.; Shou Q.; Sibiriak Y.; Siddhanta S.; Siemiarczuk T.; Silva T.F.; Silvermyr D.; Simantathammakul T.; Simeonov R.; Singh B.; Singh B.; Singh R.; Singh R.; Singh R.; Singh S.; Singh V.K.; Singhal V.; Sinha T.; Sitar B.; Sitta M.; Skaali T.B.; Skorodumovs G.; Slupecki M.; Smirnov N.; Snellings R.J.M.; Solheim E.H.; Song J.; Songmoolnak A.; Soramel F.; Spijkers R.; Sputowska I.; Staa J.; Stachel J.; Stan I.; Steffanic P.J.; Stiefelmaier S.F.; Stocco D.; Storehaug I.; Stratmann P.; Strazzi S.; Stylianidis C.P.; Suaide A.A.P.; Suire C.; Sukhanov M.; Suljic M.; Sultanov R.; Sumberia V.; Sumowidagdo S.; Swain S.; Szarka I.; Tabassam U.; Taghavi S.F.; Taillepied G.; Takahashi J.; Tambave G.J.; Tang S.; Tang Z.; Tapia Takaki J.D.; Tapus N.; Tarasovicova L.A.; Tarzila M.G.; Tassielli G.F.; Tauro A.; Telesca A.; Terlizzi L.; Terrevoli C.; Tersimonov G.; Thakur S.; Thomas D.; Tikhonov A.; Timmins A.R.; Tkacik M.; Tkacik T.; Toia A.; Tokumoto R.; Topilskaya N.; Toppi M.; Torales-Acosta F.; Tork T.; Torres Ramos A.G.; Trifiró A.; Triolo A.S.; Tripathy S.; Tripathy T.; Trogolo S.; Trubnikov V.; Trzaska W.H.; Trzcinski T.P.; Turrisi R.; Tveter T.S.; Ullaland K.; Ulukutlu B.; Uras A.; Urioni M.; Usai G.L.; Vala M.; Valle N.; Vallero S.; Van Doremalen L.V.R.; Van Leeuwen M.; Van Veen C.A.; Van Weelden R.J.G.; Vande Vyvre P.; Varga D.; Varga Z.; Varga-Kofarago M.; Vasileiou M.; Vasiliev A.; Vázquez Doce O.; Vechernin V.; Vercellin E.; Vergara Limón S.; Vermunt L.; Vértesi R.; Verweij M.; Vickovic L.; Vilakazi Z.; Villalobos Baillie O.; Vino G.; Vinogradov A.; Virgili T.; Vislavicius V.; Vodopyanov A.; Volkel B.; Völkl M.A.; Voloshin K.; Voloshin S.A.; Volpe G.; Von Haller B.; Vorobyev I.; Vozniuk N.; Vrláková J.; Wagner B.; Wang C.; Wang D.; Wegrzynek A.; Weiglhofer F.T.; Wenzel S.C.; Wessels J.P.; Weyhmiller S.L.; Wiechula J.; Wikne J.; Wilk G.; Wilkinson J.; Willems G.A.; Windelband B.; Winn M.; Wright J.R.; Wu W.; Wu Y.; Xu R.; Yadav A.; Yadav A.K.; Yalcin S.; Yamaguchi Y.; Yamakawa K.; Yang S.; Yano S.; Yin Z.; Yoo I.-K.; Yoon J.H.; Yuan S.; Yuncu A.; Zaccolo V.; Zampolli C.; Zanoli H.J.C.; Zanone F.; Zardoshti N.; Zarochentsev A.; Závada P.; Zaviyalov N.; Zhalov M.; Zhang B.; Zhang L.; Zhang S.; Zhang X.; Zhang Y.; Zhang Z.; Zhao M.; Zherebchevskii V.; Zhi Y.; Zhigareva N.; Zhou D.; Zhou Y.; Zhu J.; Zhu Y.; Zinovjev G.; Zugravel S.C.; Zurlo N. · Physical Review C (2023) · DOI: 10.1103/physrevc.107.064902

Resumen

In ultraperipheral collisions (UPCs) of relativistic nuclei without overlap of nuclear densities, the two nuclei are excited by the Lorentz-contracted Coulomb fields of their collision partners. In these UPCs, the typical nuclear excitation energy is below a few tens of MeV, and a small number of nucleons are emitted in electromagnetic dissociation (EMD) of primary nuclei, in contrast to complete nuclear fragmentation in hadronic interactions. The cross sections of emission of given numbers of neutrons in UPCs of Pb208 nuclei at sNN=5.02 TeV were measured with the neutron zero degree calorimeters (ZDCs) of the ALICE detector at the LHC, exploiting a similar technique to that used in previous studies performed at sNN=2.76 TeV. In addition, the cross sections for the exclusive emission of one, two, three, four, and five forward neutrons in the EMD, not accompanied by the emission of forward protons, and thus mostly corresponding to the production of Pb207,206,205,204,203, respectively, were measured for the first time. The predictions from the available models describe the measured cross sections well. These cross sections can be used for evaluating the impact of secondary nuclei on the LHC components, in particular, on superconducting magnets, and also provide useful input for the design of the Future Circular Collider (FCC-hh).

Instituciones: Pontificia Universidad Católica del Perú