بَن (Barn - b) (در فیزیک هسته ای) ( $ 1\,\text{b} = 10^{-28}\,\text{m}^2 $ )، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
بَن (Barn - b) (در فیزیک هسته ای) ( $ 1\,\text{b} = 10^{-28}\,\text{m}^2 $ ) :
Barn (بن) یکای سطح در فیزیک هسته ای و ذرات است که برای اندازه گیری سطح مقطع مؤثر (cross section) در برهم کنش ذرات استفاده می شود. یک بن برابر با ۱۰-۲۸ متر مربع است:
\[ 1\,\text{b} = 10^{-28}\,\text{m}^2 = 100\,\text{fm}^2 \].
سطح مقطع مؤثر معیاری از احتمال برهم کنش بین دو ذره (مثلا یک نوترون و یک هسته) است. واحد بن بسیار کوچک است و با اندازه هسته اتم (حدود ۱۰-۲۸ m²) متناسب است.
نام "barn" (به معنای انبار) در طول جنگ جهانی دوم توسط فیزیکدانان آمریکایی که روی پروژه منهتن کار می کردند، ابداع شد. آنها می گفتند "به اندازه یک انبار بزرگ است" (یعنی سطح مقطع بزرگ) اما در واقع واحد بسیار کوچکی است! این نام به صورت طنز انتخاب شد.
پیشوندهای رایج: میلی بن (mb)، میکروبن (μb)، نانوبن (nb)، پیکوبن (pb) و ... . برای مثال، سطح مقطع جذب نوترون حرارتی توسط اورانیوم-۲۳۵ حدود ۵۸۴ بارن است.
\[ 1\,\text{b} = 10^{-28}\,\text{m}^2 = 10^{-24}\,\text{cm}^2 \qquad 1\,\text{mb} = 10^{-3}\,\text{b} \qquad 1\,\mu\text{b} = 10^{-6}\,\text{b} \]در فیزیک هسته ای، سطح مقطع واکنش های مختلف (شکافت، هم جوشی، جذب، پراکندگی) بر حسب بارن اندازه گیری می شود. هرچه سطح مقطع بزرگ تر باشد، احتمال وقوع واکنش بیشتر است.
مثال: سطح مقطع شکافت اورانیوم-۲۳۵ برای نوترون های حرارتی حدود ۵۸۴ بارن است. سطح مقطع جذب نوترون توسط کادمیم-۱۱۳ حدود ۲۰۰۰۰ بارن (۲۰ کیلوبارن) است که آن را به یک جاذب عالی نوترون تبدیل می کند.
در فیزیک ذرات، سطح مقطع برهم کنش ذرات بنیادی معمولا بسیار کوچک تر است و بر حسب پیکوبن (pb) یا فمتوبن (fb) بیان می شود. برای مثال، سطح مقطع تولید بوزون هیگز در برخورددهنده LHC در حدود ۵۰ پیکوبن است.
بن یک واحد تخصصی اما بسیار مهم در فیزیک هسته ای و ذرات است و بدون آن، مقایسه احتمال واکنش ها دشوار بود.
