Barn
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Barn |
| Einheitenzeichen | <math>\mathrm{b}</math> |
| Physikalische Größen | Wirkungsquerschnitt |
| Formelzeichen | <math>\sigma</math> |
| Dimension | <math>\mathsf{L^2}</math> |
| In SI-Einheiten | <math>\mathrm{1 \; b = 10^{-28} \; m^2}</math> |
| Benannt nach | Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:lang“ ist nicht vorhanden., „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.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Literatur“ ist nicht vorhanden. <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Vorlage:Webarchiv/WaybackSkriptfehler: Ein solches Modul „TemplatePar“ ist nicht vorhanden.Skriptfehler: Ein solches Modul „TemplUtl“ ist nicht vorhanden.</ref> Es ist in den Staaten der EU<ref>Vorlage:CELEX</ref> und in der Schweiz<ref>Einheitenverordnung</ref> 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:
- 1 b = 10−24 cm2 = 10−28 m² = 100 fm2.
Übliche dezimale Teile[Bearbeiten]
Für kleine Wirkungsquerschnitte werden SI-Präfixe verwendet, wie Millibarn (mb), Mikrobarn (μb), Nanobarn (nb) oder Pikobarn (pb). Beispielsweise ist
- 1 pb = 10−12 b = 10−40 m2.
Inverse Barn[Bearbeiten]
Bei 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[Bearbeiten]
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 Skriptfehler: Ein solches Modul „Text“ ist nicht vorhanden. (deutsch: „groß wie ein Scheunentor“) erschien.<ref>M. G. Holloway, C. P. Baker: How the barn was born. In: Physics Today, Juli 1972</ref>
Shed[Bearbeiten]
Die Einheit Shed<ref>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
- 1 shed = 10−24 b = 1 yb = 10−52 m2.
Einzelnachweise[Bearbeiten]
<references />