78.158.23.189: де/викификация

2026-03-07T14:56:20Z

де/викификация

Новая страница

{{другие значения}}
'''Барн''' (русское обозначение: '''б''', '''бн'''; международное: '''b''') — внесистемная [[Единицы измерения площади|единица измерения площади]], используется в [[Ядерная физика|ядерной физике]] для измерения [[ядерное эффективное сечение|эффективного сечения ядерных реакций]], а также квадрупольного момента. 1 барн равен 10−28 м² = 10−24 см² = 100 [[Ферми (единица измерения)|фм]]² (примерный размер [[атомное ядро|атомного ядра]])<ref>{{книга |автор= Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. |заглавие= Единицы величин. Словарь-справочник|ответственный= |ссылка= |место=М. |издательство=Издательство стандартов |год=1990 |том= |страниц=240 |страницы=24 |isbn= 5-7050-0118-5|ref= }}</ref>. Определяются также кратные и дольные единицы; из них используются:
* мегабарн (Мбн, Мб, 10−18 см²),
* килобарн (кбн, кб, 10−21 см²),
* миллибарн (мбн, мб, 10−27 см²),
* микробарн (мкбн, мкб, 10−30 см²),
* нанобарн (нбн, нб, 10−33 см²),
* пикобарн (пбн, пб, 10−36 см²),
* фемтобарн (фбн, фб, 10−39 см²),
* аттобарн (абн, аб, 10−42 см²),

Электрический [[квадрупольный момент]] имеет размерность произведения площади на [[электрический заряд]], однако в атомной и ядерной физике заряд часто выражают в единицах элементарного заряда, поэтому квадрупольный момент приобретает размерность площади и в этом случае тоже может измеряться в барнах.

[[Международная организация законодательной метрологии]] (МОЗМ) относит барн к единицам измерения, «которые могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются», и разрешает использовать барн только в атомной и ядерной физике<ref>{{Cite web |url=http://www.fundmetrology.ru/depository/04_IntDoc_all/MD2.pdf#page=26 |title=Международный документ МОЗМ D2. Узаконенные (официально допущенные к применению) единицы измерений. Приложение A |access-date=2013-10-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131014173821/http://www.fundmetrology.ru/depository/04_IntDoc_all/MD2.pdf#page=26 |archive-date=2013-10-14 |url-status=dead }}</ref>.

== Производные единицы ==
Обратные барны (бн−1), а также кратные и дольные единицы используются в качестве меры интегральной светимости [[коллайдер]]ов (то есть количества частиц, прошедших за время работы машины через единицу площади поперечного сечения пучка в зоне соударения встречных пучков, что пропорционально количеству произошедших реакций)<ref>{{Cite web |url=http://elementy.ru/LHC/HEP/measures/luminosity |title=Светимость коллайдера. |access-date=2010-11-08 |archive-date=2010-03-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100329235734/http://elementy.ru/LHC/HEP/measures/luminosity |url-status=live }}</ref>. Так, интегральная светимость в 10 фбн−1 означает, что за время работы через каждый фемтобарн зоны соударения прошло в среднем 10 частиц. Если известно эффективное поперечное сечение какой-либо реакции, то для того, чтобы узнать количество произошедших реакций, надо умножить это сечение (в барнах) на интегральную светимость (в обратных барнах). Светимость коллайдеров выражается через обратные барны в секунду; например, максимальная светимость [[Большой адронный коллайдер|Большого адронного коллайдера]], превысившая проектную, составляет 2{{e|34}} см−2с−1<ref>{{Cite web|url=https://home.cern/news/news/accelerators/record-luminosity-well-done-lhc|title=Record luminosity: well done LHC|publisher=CERN|lang=en|access-date=2019-11-18|archive-date=2019-11-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20191102005354/https://home.cern/news/news/accelerators/record-luminosity-well-done-lhc|url-status=live}}</ref>, что соответствует 2{{e|−5}} фбн−1с−1. За 105 секунд работы (чуть больше суток) БАК в таком режиме будет набирать интегральную светимость 2 обратных фемтобарна (или 2000 обратных пикобарн — следует отметить, что, как и для любых обратных единиц, соотношения между десятичными приставками «переворачиваются»: обратный барн в 1000 раз меньше обратного миллибарна).

== Примеры ==

=== Барны ===
* Сечение радиационного захвата [[Тепловые нейтроны|тепловых нейтронов]] ядром 113Cd составляет около 20,6 кбарн<ref name="ENDF">{{Cite web |url=http://www.nndc.bnl.gov/exfor/endf00.jsp |title=Evaluated Nuclear Data File (ENDF). |access-date=2010-11-08 |archive-date=2009-07-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090720032108/http://www.nndc.bnl.gov/exfor/endf00.jsp |url-status=live }}</ref>.
* Сечение [[Деление ядра|деления ядра]] [[Уран-235|235U]] тепловым нейтроном (основа современной ядерной энергетики) составляет около 584 барн<ref name="ENDF"/>.
* Чувствительность современных детекторов частиц [[тёмная материя|тёмной материи]] для реакции упругого рассеяния на ядрах и массы [[вимп]]ов 10-100 ГэВ составляет 10−6−10−4 пбарн.<ref>Malcolm Fairbairn, Thomas Schwetz. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, [http://iopscience.iop.org/1475-7516/2009/01/037/ 01(2009)037].</ref>
* Сечение рассеяния [[нейтрино]] на [[нуклон]]е при энергии порядка 10 МэВ составляет ~ 1 аттобарн.
* Электрический [[квадрупольный момент]] ядра 14N составляет 20,0 мбарн<ref>A. Schirmacher and H. Winter. [http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.47.4891 Phys. Rev. A 47(1993)4891].</ref>.

=== Обратные барны ===
* Планируемая интегральная светимость Большого адронного коллайдера ([[Большой адронный коллайдер|БАК]]), накопленная к концу 2011 года — около 6 фбн−1, к концу 2019 года — 300 фбн−1.
* Ожидаемая интегральная светимость [[Тэватрон]]а, накопленная к концу 2014 года — около 20 фбн−1.
* Светимость коллайдера [[RHIC]] при работе с ядрами золота (2000 год) составляла 1,5 миллибарн−1с−1.

== Этимология ==
Название «барн» происходит от {{lang-en|barn}} — амбар, [[овин]]<ref>{{Cite web |url=http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000258 |title=symmetrymagazine.org |access-date=2007-12-24 |archive-date=2009-02-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090216080511/http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000258 |url-status=dead}}{{уточнить}}</ref>. Два физика из [[Университет Пердью|Университета Пердью]] (Уэст-Лафейетт, штат Индиана), Маршалл Хеллоуэй и Чарльз Бэйкер, работавшие в рамках [[Манхэттенский проект|Манхэттенского проекта]], однажды во время обеда решили придумать название для единицы, отражающей типичный размер эффективного сечения в ядерной физике. Среди кандидатов, в чью она честь могла быть названа, были [[Оппенгеймер, Роберт|Оппенгеймер]] и [[Бете, Ханс Альбрехт|Бете]], а также Джон Мэнли, директор группы университета Пердью в [[Лос-Аламос]]е (''Мэнли'' показалось физикам слишком длинным, и в качестве кандидатуры некоторое время использовалось имя «Джон»).
Для большинства ядерных процессов эффективное сечение 10−24 см² кажется большим, как амбар.

== Примечания ==
{{примечания}}

[[Категория:Единицы измерения площади]]
[[Категория:Ядерная физика]]
[[Категория:Физика элементарных частиц]]
[[Категория:Ядерная энергетика]]
[[Категория:Ядерная химическая технология]]
[[Категория:Единицы измерения в физике элементарных частиц]]

Барн - История изменений

78.158.23.189: де/викификация