Barn

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>Vorlage:Literatur Vorlage:Webarchiv</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

Kleine Wirkungsquerschnitte werden in Millibarn (mb), Mikrobarn (µb), Nanobarn (nb) oder Pikobarn (pb) angegeben. Beispielsweise ist

1 pb = 10⁻¹² b = 10⁻⁴⁰ m².

Shed

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 = 10⁻⁵² m².

Inverse Barn

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

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 Vorlage:" erschien.<ref>M. G. Holloway, C. P. Baker: How the barn was born. In: Physics Today, Juli 1972</ref>

Einzelnachweise

<references />