Barn

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Il barn (simbolo b o bn) 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 \ barn = 10^{-28} \  m^2 = 10^{-24} \ cm^2 \!}.

Un barn è approssimativamente pari alla sezione di un nucleo di uranio.

[modifica] femtobarn inverso

Il "femtobarn inverso" (fb−1) è una misura del numero di collisioni fra particelle per femtobarn. In un certo periodo di tempo, due fasci di particelle con una superficie di intersezione, misurata in femtobarn, vengono fatti collidere. Il numero totale di collisioni è direttamente proporzionale alla luminosità delle collisioni misurata nell'intervallo di tempo considerato. Il numero di collisioni può essere calcolato moltiplicando la luminosità integrata per la somma della sezione di intersezione nei processi di collisione. Questo numero viene espresso come femtobarn inversi per il periodo di tempo (per esempio, 100 fb−1 in nove mesi). I femtobarn inversi spesso vengono indicati come misura dell'efficienza dei collider di particelle.[1][2]

Fermilab ha prodotto 10 fb−1 negli ultimi dieci anni.[3]

Un esempio

Come semplice esempio, se un fascio gira per 8 ore (28,800 secondi) con una luminosità istantanea di 300 × 1030 cm−2s−1 = 300 μb−1s−1, allora totalizzerà una luminosità integrata di 8,640,000 μb−1 = 8.64 pb−1 durante questo periodo.

[modifica] Note

  1. ^ Kate Metropolis. «Understanding luminosity through 'barn', a unit that helps physicists count particle events», Stanford News Service, 21 luglio 2004. URL consultato in data 13 marzo 2009.
  2. ^ Mason Inman, Emily Ball. PEP-II's luminous life. SLAC, 16 aprile 2004. URL consultato il 13 marzo 2009.
  3. ^ 10 Inverse Femtobarns: Celebration Time At Fermilab!. Science20.com, 12 dicembre 2010. URL consultato il 8 aprile 2011.
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