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Das '''Barn''' b ([[Englische Sprache|engl.]] für ‚Scheune‘) ist eine [[Maßeinheit]] der [[Flächeninhalt|Fläche]], die zur Angabe von [[Wirkungsquerschnitt]]en in der [[Atomphysik|Atom-]], [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] verwendet wird. | Das '''Barn''' b ([[Englische Sprache|engl.]] für ‚Scheune‘) ist eine [[Maßeinheit]] der [[Flächeninhalt|Fläche]], die zur Angabe von [[Wirkungsquerschnitt]]en in der [[Atomphysik|Atom-]], [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] verwendet wird. | ||
Das Barn ist keine [[Internationales Einheitensystem|SI]]-Einheit.<ref>{{Literatur | Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) | TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d‘unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“ | Sammelwerk=PTB-Mitteilungen | Band=117 | Nummer=2 | | Das Barn ist keine [[Internationales Einheitensystem|SI]]-Einheit.<ref>{{Literatur |Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) |TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d‘unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“ |Sammelwerk=PTB-Mitteilungen |Band=117 |Nummer=2 |Datum=2007 |Seiten=156 |Übersetzer=Cecile Charvieux |Online=https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf |Format=PDF |KBytes=1400}} {{Webarchiv |url=https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf |wayback=20160304115526 |text=Online-Version (PDF; 1,4 MB)}}</ref> Es ist in den Staaten der EU<ref>{{CELEX|01980L0181-20090527|Richtlinie 80/181/EWG|format=PDF}}</ref> und in der Schweiz<ref>[http://www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/19940345/ Einheitenverordnung]</ref> eine [[gesetzliche Einheit]] für die Angabe von Wirkungsquerschnitten, also keine allgemeingültige Flächenmaßeinheit. | ||
Ein Barn liegt in der Größenordnung des [[Querschnittsfläche|geometrischen Querschnitts]] schwerer [[Atomkern]]e wie etwa [[Uran]]. Die Definition ist: | Ein Barn liegt in der Größenordnung des [[Querschnittsfläche|geometrischen Querschnitts]] schwerer [[Atomkern]]e wie etwa [[Uran]]. Die Definition ist: | ||
:1 b = 10<sup>−24</sup> cm<sup>2</sup> = 10<sup>−28</sup> [[Quadratmeter|m<sup>2</sup>]]. | :1 b = 10<sup>−24</sup> cm<sup>2</sup> = 10<sup>−28</sup> [[Quadratmeter|m<sup>2</sup>]] = 100 fm<sup>2</sup>. | ||
== Übliche dezimale Teile == | == Übliche dezimale Teile == | ||
Kleine Wirkungsquerschnitte werden in Millibarn (mb), Mikrobarn (µb), Nanobarn (nb) oder | Kleine Wirkungsquerschnitte werden in Millibarn (mb), Mikrobarn (µb), Nanobarn (nb) oder Pikobarn (pb) angegeben. Beispielsweise ist | ||
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Die Einheit Shed<ref>[http://www.nuclearglossary.com/abcs/nuclearglossary_S.html#shed Nuclear Glossary]</ref> (engl. für ‚Schuppen‘) war zur Beschreibung sehr kleiner Wirkungsquerschnitte, vor allem von [[Neutrino]]-Reaktionen, gedacht, konnte sich aber nie richtig durchsetzen. Es gilt | Die Einheit Shed<ref>[http://www.nuclearglossary.com/abcs/nuclearglossary_S.html#shed Nuclear Glossary]</ref> (engl. für ‚Schuppen‘) war zur Beschreibung sehr kleiner Wirkungsquerschnitte, vor allem von [[Neutrino]]-Reaktionen, gedacht, konnte sich aber nie richtig durchsetzen. Es gilt | ||
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== Inverse Barn == | |||
Bei [[Colliding-Beam-Experiment|Experimenten mit kollidierenden Teilchenstrahlen]] verwendet man als Maß für die über die Zeit aufsummierte (integrierte) [[Luminosität]] <math display="inline">\int L\,\mathrm d t</math> oft den Kehrwert der Einheit, insbesondere inverse Pikobarn und inverse Femtobarn: | |||
:<math>\mathrm{1\;pb^{-1}=10^{36}\;cm^{-2}}\,</math>, | |||
:<math>\mathrm{1\;fb^{-1}=10^{39}\;cm^{-2}}\,</math>. | |||
== Wortherkunft == | == Wortherkunft == | ||
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== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
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| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Barn
|
| Einheitenzeichen | |
| Physikalische Größe(n) | Wirkungsquerschnitt |
| Formelzeichen | |
| Dimension | |
| In SI-Einheiten | |
| 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
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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