НОВЫЙ ЭТАЛОН КИЛОГРАММА СДЕЛАЮТ ИЗ КРЕМНИЯ

Ольга МАКСИМЕНКО

Только что выяснилось, что Парижский эталон килограмма не совсем точен. Решить эту проблему, т.е. создать новый эталон массы, поможет программа, в которой участвуют ученые из восьми стран. Первые 140 граммов вещества для нового эталона уже существуют. Это сверхчистый кремний, на 99,99% состоящий из изотопа кремния-28.

Через три года такого кремния будет уже 5 кг. Этого хватит, чтобы сделать килограммовый шар, число атомов кремния-28 в котором будет точно известно. И тогда допотопную гирю в парижской Палате мер и весов заменит эталон, не только масса, но и число атомов в котором будут определены с предельной для сегодняшней мировой науки точностью. Впрочем, проект, разработанный Международным научно-техническим центром, должен решить не только фундаментальные задачи. Разработка технологии получения сверхчистых изотопов кремния может привести к переменам в микроэлектронике не менее революционным, чем те, что позволили заменить гигантские ЭВМ на ноутбуки, куда более мощные и быстродействующие, чем их предки величиной с трехэтажный дом.

Получить новый, действительно точный эталон массы ученые, а особенно физики, мечтали давно. Ведь изучение любых физических закономерностей - это в конечном итоге возможность измерить, то есть сравнить с эталоном различные физические параметры. И чем точнее эти измерения, тем более тонкие физические закономерности могут быть открыты, изучены и применены на пользу человечеству.

Среди множества измеряемых величин важнейшие и наиболее общие - это время, длина и масса. Эталоны массы и длины сделали больше ста лет назад в виде эталонного килограмма и эталонного метра - они хранятся в Парижском бюро мер и весов. Эталонный час определили через период вращения Земли. Но увы - оказалось, что эталоны эти нестабильны! Длина эталонного метра меняется в зависимости от условий хранения, масса эталонного килограмма уменьшается из-за истирания и испарения металла, скорость вращения Земли падает, да еще и подвержена суточным, сезонным и прочим колебаниям.

Часть работы выполнена, но впереди еще огромный объем. Дело в том, что в микроэлектронике химически чистый кремний получать в основном научились. Но природный кремний состоит из трех изотопов с разной, естественно, массой атомов - 28 (92%), 29 (5%) и 30 (3%) углеродных единиц. А для эталона массы атомы нужны только одинаковые! Только после получения в России изотопически-чистого кремния в Австралии сделают идеальный гладкий шар. И потом шар будут долго и тщательно проверять в Германии и Франции. Таким образом, впервые появляется возможность уточнить одну из самых фундаментальных химических величин - число Авогадро.

Сообщает сайт "Известия науки"

Дата: 8 декабря 2004