Российские кремниевые сферы поставят точку в определении килограмма
Российские кремниевые сферы окажут помощь метрологам в срок до 1 июля 2017 года поставить точку в определении килограмма — единицы измерения массы в Интернациональной совокупности единиц (СИ). Об этом по информации портала Nature News.
На данный момент килограмм есть единственной единицей СИ, которая определяется на базе рукотворного материального объекта. Остальные шесть главных единиц СИ (метр, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль) определяются методом воспроизведения опыта.
В частности, секунда в СИ определяется как время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями главного состояния атома цезия-133, и возможно воспроизведена при наличии соответствующего оборудования в любой лаборатории мира.
На данный момент килограмм определяется как единица массы, равная массе международного прототипа. Эталон хранится в Интернациональном бюро мер и весов (МКМВ), расположенном в Севре недалеко от Парижа и есть платино-высотой цилиндром и иридиевым диаметром 39,17 миллиметра. Он складывается из 90 процентов иридия и 10 процентов платины.
Базой для нового определения килограмма, как ожидается, послужат опыты двух научных групп, а принятие решения возможно ожидать в 2018 году на совещании МКМВ. Промежуточное ответ должно быть принято 15 и 16 октября 2015 года. Вместе с килограммом, будут уточнены определения ампера, моля и кельвина.
На данный момент учеными предлагается определять килограмм двумя методами: через постоянную число и Планка Авогадро.
В первом случае происходит сравнение сил, действующих на катушку, находящуюся в магнитном и гравитационном полях. Эта мысль стала называться опыта по ватт-балансу и реализуется в Канаде (ранее — в Англии).
Иначе, в рамках другого немецко-австралийского Avogadro Project килограмм планируется определять при помощи подсчета числа атомов у кремниевых сфер (складывающихся из изотопов кремния-28, создаваемых в Российской Федерации посредством центрифуг для обогащения урана): зная диаметр (количество) сферы, выясняется вероятным выяснить килограмм.
Измерения в рамках двух опытов приводили к отклонениям друг от друга (пренебрежимо малым для настоящей судьбы, но ответственным для теоретической метрологии), что привело ученых к необходимости согласования и их методики результатов и корректировки эксперимента.
На данный момент ученые отдают предпочтение канадско-английскому опыту, что, как ожидается, послужит базой для нового определения килограмма.
Со своей стороны, намерения метрологов смогут оказать влияние на испытания группы Avogadro Project, которая собирается опубликовать собственные результаты до 1 июля 2017 года.