Barn
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Barn |
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| Physikalische Größe(n) | Wirkungsquerschnitt |
| Formelzeichen | |
| Dimension | Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \mathsf{L^2}} |
| In SI-Einheiten | Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \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:
- 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[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.
Inverse Barn
Bei Experimenten mit kollidierenden Teilchenstrahlen verwendet man als Maß für die über die Zeit aufsummierte (integrierte) Luminosität Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\textstyle \int L\,\mathrm d t} oft den Kehrwert der Einheit, insbesondere inverse Pikobarn und inverse Femtobarn:
- Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \mathrm{1\;pb^{-1}=10^{36}\;cm^{-2}}\,} ,
- .
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 “
” (deutsch: „groß wie ein Scheunentor“) erschien.[5]
Einzelnachweise
- ↑ 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)
- ↑ Richtlinie 80/181/EWG (PDF)
- ↑ Einheitenverordnung
- ↑ Nuclear Glossary
- ↑ M. G. Holloway, C. P. Baker: How the barn was born. In: Physics Today, Juli 1972
