Barn

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Physikalische Einheit
Einheitenname Barn
Einheitenzeichen \mathrm{b}
Physikalische Größe(n) Wirkungsquerschnitt
Formelzeichen \sigma
Dimension \mathsf{L^2}
In SI-Einheiten \mathrm{1 \, b = 10^{-28} \; m^2}
Benannt nach englisch Barn, „Scheune“
Abgeleitet von Quadratmeter

Das Barn b (englisch 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 der Schweiz[3] eine gesetzliche Einheit für die Angabe von Wirkungsquerschnitten, also keine allgemeingültige Flächeneinheit.

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.

Übliche dezimale Teile[Bearbeiten]

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

1 pb = 10−12 b = 10−40 m2.

Shed[Bearbeiten]

Die Einheit Shed[4] 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.

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 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.[5]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Physikalisch-Technische Bundesanstalt: PTB-Mitteilungen 117 (2007), Heft 2, S. 22. „Das Internationale Einheitensystem” (PDF; 1,4 MB)
  2. Richtlinie 80/181/EWG
  3. Einheitenverordnung
  4. Nuclear Glossary
  5. M. G. Holloway, C. P. Baker: How the barn was born. Physics Today, Juli 1972