Barn

Template:Nd Il barn (simbolo b o bn, dal termine inglese "barn", fienile) è un'unità di misura per l'area, utilizzata in fisica nucleare e subnucleare, insieme ai suoi sottomultipli, per misurare sezioni d'urto tra particelle elementari. Il barn non fa parte del Sistema internazionale di unità di misura ma è accettato come unità per l'uso corrente.

Dimensionalmente il barn è un'area, ed è pari a:

$\mathrm{1}\mathrm{b}\mathrm{=}\mathrm{1}\mathrm{0}\mathrm{0}\mathrm{f}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}\mathrm{8}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}\mathrm{4}}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}$.

Un barn è approssimativamente pari alla sezione di un nucleo di uranio, infatti il raggio classico del suo nucleo in femtometri vale approssimativamente:

$r\sim \sqrt{\frac{100}{\pi }}\mathrm{f}\mathrm{m}\sim 5.64\mathrm{f}\mathrm{m}$

Femtobarn inverso

Il femtobarn inverso (fb⁻¹) è un'unità di misura della fluenza tradizionale nel campo degli acceleratori di particelle, ed è pari nel sistema internazionale a:

$\mathrm{1}\mathrm{f}{\mathrm{b}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\frac{1}{10^{-15}10^{-28}{m}^2}\mathrm{=}\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{4}\mathrm{3}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}\mathrm{=}\frac{10}{z{m}^2}$.

Due fasci di particelle che hanno una sezione d'urto di collisione reciproca generano realmente eventi di collisione tanto più questa sezione è alta e tanto più a lungo dura la loro interazione. Perciò la fluenza dell'acceleratore misura la quantità di eventi di collisione realizzabili durante un periodo di funzionamento (per esempio, 100 fb⁻¹ nell'acceleratore x sono raggiunti in nove mesi).

Come semplice esempio, se un fascio circola per 8 ore (28 800 secondi) con un campo istantaneo di Template:Tutto attaccato, allora totalizzerà una fluenza di 8 640 000 μb⁻¹ = 8.64 pb⁻¹ durante questo periodo.

In altri termini la fluenza misura sul lungo periodo l'esperienza accumulabile/accumulata con la macchina considerata, quindi la loro efficienza per produrre conoscenza.

Il Fermilab ad esempio ha prodotto 10 fb⁻¹ negli ultimi dieci anni. Nel solo 2012 il Large Hadron Collider ha superato il traguardo di 23 fb⁻¹.

Collegamenti esterni

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