단면적

요약 핵물리학에서 입자가 흐름이 되어 표적에 충돌할 때, 표적이 입사한 입자와 충돌에 의해 일으키는 변화의 확률을 나타내는 양이다. 흐름에 대하여 직각인 입자가 단위면적에 단위시간동안 일어난 변화로 표현한다.

흐름에 대하여 정확히 직각으로 넓이 1 cm²의 타깃에 대하여1초 동안에 1개 비율로 입자를 쏘았을 때, 타깃이 1초 동안에 일으키는 변환의 확률을 이 충돌의 단면적이라고 한다. 이것을 식으로 나타내면, k=σΠ 가 된다. k는 타깃이 일으키는 변환의 확률(1/s), Π는 입사입자의 유선속(流線束:1/ cm²·s)이고,σ(cm²)는 단면적이다. 타깃이 원자핵(原子核)이고, 입사입자가 중성자 ·양성자 등일 때 핵의 기하학적 단면적은 10^-24 cm² 정도이며, 이것을 1반(barn)이라 하여 핵반응의 단면적을 측정할 때의 단위로 사용한다.