| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Barn
|
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {b} $ |
| Physikalische Größe(n) | Wirkungsquerschnitt |
| Formelzeichen | $ \sigma $ |
| Dimension | $ {\mathsf {L^{2}}} $ |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\;b=10^{-28}\;m^{2}} $ |
| Benannt nach | englisch Barn, „Scheune“ |
| Abgeleitet von | Quadratmeter |
Das Barn b (engl. für ‚Scheune‘) ist eine Maßeinheit der Fläche, die zur Angabe von Wirkungsquerschnitten in der Atom-, Kern- und Teilchenphysik verwendet wird.
Das Barn ist keine SI-Einheit.[1] Es ist in den Staaten der EU[2] und in der Schweiz[3] eine gesetzliche Einheit für die Angabe von Wirkungsquerschnitten, also keine allgemeingültige Flächenmaßeinheit.
Ein Barn liegt in der Größenordnung des geometrischen Querschnitts schwerer Atomkerne wie etwa Uran. Die Definition ist:
Kleine Wirkungsquerschnitte werden in Millibarn (mb), Mikrobarn (µb), Nanobarn (nb) oder Pikobarn (pb) angegeben. Beispielsweise ist
Die Einheit Shed[4] (engl. für ‚Schuppen‘) war zur Beschreibung sehr kleiner Wirkungsquerschnitte, vor allem von Neutrino-Reaktionen, gedacht, konnte sich aber nie richtig durchsetzen. Es gilt
Bei Experimenten mit kollidierenden Teilchenstrahlen verwendet man als Maß für die über die Zeit aufsummierte (integrierte) Luminosität $ {\textstyle \int L\,\mathrm {d} t} $ oft den Kehrwert der Einheit, insbesondere inverse Pikobarn und inverse Femtobarn:
Die Bezeichnung barn für die bereits übliche Wirkungsquerschnitt-Einheit 10−24 cm2 wurde im Dezember 1942 von zwei Wissenschaftlern der Purdue University eingeführt, die an der US-amerikanischen Kernwaffenentwicklung (Manhattan-Projekt) mitwirkten. Dabei spielte es eine Rolle, dass ein Wirkungsquerschnitt dieser Größe für Kernreaktionen Lua-Fehler in Modul:Text, Zeile 56: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) (deutsch: „groß wie ein Scheunentor“) erschien.[5]
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