Physikalische Einheit
Einheitenname	Barn
Einheitenzeichen	${\displaystyle \mathrm{b}}$
Physikalische Größe	Wirkungsquerschnitt
Formelzeichen	${\displaystyle \sigma }$
Dimension	${\displaystyle {\mathsf{L}}^{\mathsf{2}}}$
InSI-Einheiten	${\displaystyle 1\mathrm{b}={10}^{-28}{\mathrm{m}}^2}$
Benannt nach	englischBarn, „Scheune“
Abgeleitet von	Quadratmeter

DasBarn b (engl. für ‚Scheune‘) ist eineMaßeinheit derFläche, die zur Angabe vonWirkungsquerschnitten in derAtom-,Kern- undTeilchenphysik verwendet wird.

Das Barn ist keineSI-Einheit.^[1] Es ist in den Staaten der EU^[2] und in der Schweiz^[3] einegesetzliche Einheit für die Angabe von Wirkungsquerschnitten, also keine allgemeingültige Flächenmaßeinheit.

Ein Barn liegt in der Größenordnung desgeometrischen Querschnitts schwererAtomkerne wie etwaUran. Die Definition ist:

1 b = 10⁻²⁴ cm² = 10⁻²⁸ m² = 100 fm².

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 Shed^[4] (engl. für ‚Schuppen‘) war zur Beschreibung sehr kleiner Wirkungsquerschnitte, vor allem vonNeutrino-Reaktionen, gedacht, konnte sich aber nie richtig durchsetzen. Es gilt

1 shed = 10⁻²⁴ b = 10⁻⁵² m².

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

${\displaystyle 1\mathrm{p}{\mathrm{b}}^{-1}={10}^{36}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-2}}$,

${\displaystyle 1\mathrm{f}{\mathrm{b}}^{-1}={10}^{39}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-2}}$.

Die Bezeichnungbarn für die bereits übliche Wirkungsquerschnitt-Einheit 10⁻²⁴ cm² wurde im Dezember 1942 von zwei Wissenschaftlern derPurdue University eingeführt, die an der US-amerikanischen Kernwaffenentwicklung (Manhattan-Projekt) mitwirkten. Dabei spielte es eine Rolle, dass ein Wirkungsquerschnitt dieser Größe fürKernreaktionen “as big as a barn” (deutsch: „groß wie ein Scheunentor“) erschien.^[5]

1. ↑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 imInternet Archive)
2. ↑Richtlinie 80/181/EWG (PDF)
3. ↑Einheitenverordnung
4. ↑Nuclear Glossary
5. ↑M. G. Holloway, C. P. Baker:How the barn was born. In:Physics Today, Juli 1972

• Kernphysik
• Flächeneinheit
• Maßeinheit (Physik)