Кремній для нового кілограма - спектр науки

Фізика: кремній для нового кілограма

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) у Брауншвейзі створив усі передумови для переосмислення основного кілограма. У березні вона отримала кристал з високочистого кремнію-28, з якого працівники зараз виготовляють та аналізують дві сфери. Роблячи це, ви визначите константи Авогадро та Планка з безпрецедентною точністю.

визначення кілограма

Кремній-28 у кристалі на 99,998 відсотків є ізотопно чистим. Лейбніцький інститут зростання кристалів у Берліні дістає з цього бездоганний монокристал. Це служить вихідним матеріалом для майже ідеально сферичних куль. Шляхом підрахунку атомів у ньому та зв’язку їх з масою та об’ємом сфер вони можуть визначити константу Авогадро та константу Планка, пов’язану з нею, точніше, ніж будь-коли раніше, - і останню можна використовувати для визначення кілограма. На даний момент дослідники прораховуються на 2-100 мільйонів атомів; вони хочуть зменшити цей показник помилок удвічі.

В даний час платиново-іридієвий балон у Севрі поблизу Парижа використовується як еталонне значення кілограма. Але внаслідок хімічних та фізичних процесів він змінюється поступово. Ось чому в усьому світі докладаються зусилля для визначення кілограма виключно з використанням природних констант. Співробітники PTB вирішили зробити це, підрахувавши атоми в кремнієвих сферах. Інші інститути, особливо в США, Канаді, Франції та Швейцарії, використовують альтернативні методи, такі як так звані ватні ваги. Очікується, що нове визначення набуде чинності наприкінці 2018 року.