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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.cite-ref-1[1] Es ist in den Staaten der EUcite-ref-2[2] und in der Schweizcite-ref-3[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:

1 b = 10−24 cm2 = 10−28 m² = 100 fm2.

• Übliche dezimale Teile

• Shed

• Inverse Barn

• Wortherkunft

• Einzelnachweise

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

1 pb = 10−12 b = 10−40 m2.

Die Einheit Shedcite-ref-4[4] (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.

Bei Experimenten mit kollidierenden Teilchenstrahlen verwendet man als Maß für die über die Zeit aufsummierte (integrierte) Luminosität ∫ ∫ L d t {\textstyle \int L\,\mathrm {d} t} oft den Kehrwert der Einheit, insbesondere inverse Pikobarn und inverse Femtobarn:

1 p b − − 1 = 10 36 c m − − 2 {\displaystyle \mathrm {1\;pb^{-1}=10^{36}\;cm^{-2}} \,} ,

1 f b − − 1 = 10 39 c m − − 2 {\displaystyle \mathrm {1\;fb^{-1}=10^{39}\;cm^{-2}} \,} .

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 “as big as a barn” (deutsch: „groß wie ein Scheunentor“) erschien.cite-ref-5[5]

cite-note-11. ↑ Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d‘unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 2, 2007, S. 156 (hs-heilbronn.de [PDF; 1,4 MB]). Online-Version (PDF; 1,4 MB) (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive)

cite-note-22. ↑ Richtlinie 80/181/EWG (PDF)

cite-note-33. ↑ Einheitenverordnung

cite-note-44. ↑ Nuclear Glossary

cite-note-55. ↑ M. G. Holloway, C. P. Baker: How the barn was born. In: Physics Today, Juli 1972