Skribaj kaptilaj masaj mezuroj de la deŭterono kaj la HD + molekula jono

La maso de la deŭterono estas 0,1 miliardono de procento malpli granda ol la valoro konservita en la faka literaturo! Pli ol 100 jarojn post la malkovro de la atoma kerno, estas ankoraŭ neklare, kiom pezaj individuaj specimenoj estas. La esplora teamo gvidita de Sascha Rau de la Instituto Max Planck por Nuklea Fiziko en Heidelberg sukcesis fari bonegan "ĝisdatigon".

Fonta bildo: Instituto Max Planck por Nuklea Fiziko

La masoj de la plej malpezaj atomkernoj kaj la elektrona maso estas ligitaj, kaj iliaj valoroj influas observaĵojn en atoma fiziko, molekula fiziko kaj neŭtrina fiziko, kaj ankaŭ en metrologio. La plej precizaj valoroj por ĉi tiuj fundamentaj parametroj venas de Penning Fallen-masa spektrogramo, kiu atingas relativajn amasajn necertecojn laŭ la ordo de 10E (-11). Tamen, redundaj kontroloj uzantaj datumojn de diversaj eksperimentoj malkaŝas gravajn nekonsekvencojn en la masoj de la protono, deŭterono kaj heliono (la kerno de Heliumo-3), sugestante, ke la necerteco de ĉi tiuj valoroj eble estis subtaksita.

En la naturo artikolo (Volumo 585 | 3 septembro 2020) la esploristoj prezentas rezultojn de absolutaj masaj mezuroj de la deŭterono kaj la molekula jono HD + uzante 12C kiel masan referencon. Ĝia valoro por la deŭterona maso, 2,013553212535 (17) atomamasaj unuoj, havas precizecon 2,4-oble pli bona ol la CODATA-valoro kaj diferencas de ĝi per 4,8-normaj devioj. Kun relativa necerteco de ok partoj po duilionoj, ĉi tiu estas la plej preciza masvaloro mezurita rekte en atomamasaj unuoj. Krome, la mezurado de la sciencistoj, la determino de la maso de la jona molekulo HD +, 3,021378241561 (61) atomamasaj unuoj, ne nur ebligas striktan konsekvencan kontrolon de iliaj rezultoj por la masoj de la deŭterono kaj la protono, sed ankaŭ ankaŭ provizas aldonan ligon por la amasoj de tricio kaj heliumo-3 al la atoma maso. En kombinaĵo kun lastatempa mezurado de la masproporcio de deŭterono al protono, la necerteco de la referenca valoro de la protona maso povas esti reduktita per tri faktoro.

Legu la kompletan eldonaĵon tie