Najnatančnejša meritev Avogadrove konstante

Matej Huš

30. jan 2011 ob 13:41:38

Avogadrova konstanta je ena izmed pomembnejših konstant v kemiji in predstavlja število atomov v točno 12 gramih izotopa ogljika-12. Točna določitev Avogadrove konstante je eden izmed načinov, kako bi lahko na novo definirali kilogram, ki je še edina od osnovnih enot, ki temelji na človekovem izdelku. To poizkušajo doseči v mednarodnem Avogadro-Projektu, ki ga koordinira PTB v nemškem Braunschweigu od leta 2003. Za zdaj jim je uspelo izmeriti Avogadrovo konstanto z najboljšo natančnostjo doslej.

Iz zelo čistega izotopa silicija-28 so pripravili popolno kroglo, ki tehta točno en kilogram in sestoji iz enega samega monokristala. Z meritvami gostote, premera, parametrov kristalne rešetke in kakovosti površine so določili, da je vrednost Avogadrove konstante

6,02214078(18)\cdot10^{23}\mathrm{mol}^{-1} (napaka se odpravlja),

kjer vrednost v oklepaju podaja standardno deviacijo zadnjih dveh mest zaradi negotovosti meritve.

Dve krogli so dokončno spolirali v Avstraliji, parametre kristalne rešetke so določili z meritvami sipanja rentgenske svetlobe v Italiji, maso so določili v Nemčiji, Franciji in na Japonskem, gostoto pa v Nemčiji, Avstraliji in na Japonskem. Relativna napaka nove meritve je 30 milijardink, kar je skoraj dvakrat bolje od priporočene vrednosti iz leta 2008. Kot pravijo, so na dobri poti, da kilogram dovolj natančno določijo, da bomo lahko postavili drugo definicijo, ki bo predpisovala enako vrednost. Trenutni rezultat še ni dovolj dober, a napovedujejo še višjo natančnost.