硅28晶體有望成為新千克標(biāo)準(zhǔn)

硅28晶體有望成為新千克標(biāo)準(zhǔn)

      眾所周知，現(xiàn)今的“一千克”重量是以保存在法國巴黎的一塊鉑銥合金為基準(zhǔn)的。不過，科學(xué)家注意到，再過大約100年，合金中的原子得失有可能引起大約0.1毫克的質(zhì)量改變。所幸的是，隨著一塊世界上最純的硅28晶體的誕生，研究人員向著重新定義一千克又邁進(jìn)了一步。

　　改進(jìn)重量標(biāo)準(zhǔn)的一種較為理想的方法就是制造一塊晶體，使科學(xué)家能夠精確確定其中的原子類型和數(shù)量。換句話說，就是將“一千克”重量與單個(gè)原子的質(zhì)量聯(lián)系起來，提高基準(zhǔn)的精確度。不過，研究人員對于天然硅的嘗試表明，利用質(zhì)譜儀測定硅同位素的比例，引入的誤差是較大的。

　　因此，德國柏林晶體生長研究所(Institute of Crystal Growth in Berlin)Helge Riemann領(lǐng)導(dǎo)的小組開始致力于極純硅晶體的研究。研究人員用了6個(gè)月的時(shí)間，將一塊來自俄羅斯的純度為99.994%的硅28原材料反復(fù)融化除雜，最終于5月23日得到了理想的純硅28晶體，每1000萬個(gè)硅28原子中僅含有一個(gè)其他原子。

　　這塊重5千克的純硅晶體即將被分割，并在明年制成兩塊1千克的球體。不過，科學(xué)家還需要幾年的時(shí)間來進(jìn)行同位素分析、X射線晶體堆積研究以及球體體積的測定，從而精確確定它們的質(zhì)量。

　　如果一切進(jìn)展順利，新“一千克”標(biāo)準(zhǔn)的誤差大約只有百分之幾毫克。盡管新的硅28晶體仍會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生改變，但代表著“一千克”質(zhì)量的硅28原子數(shù)目永遠(yuǎn)都是恒定且有意義的。

　　值得一提的是，純晶體并不是科學(xué)家嘗試的唯一方法。有些研究小組正在通過測定一定質(zhì)量物體產(chǎn)生的引力和電磁場，來確定新的“一千克”標(biāo)準(zhǔn)。不過，大家努力的目標(biāo)都是一樣的，那就是要將“一千克”的誤差減小到0.02毫克。

[ 本帖最后由 duomeiti 于 2007-6-4 17:25 編輯 ]