كتابة قياسات كتلة المصيدة للديوترون وأيون جزيء HD +

يقال إن كتلة الديوترون تقل 0,1 مليار من المئة من القيمة المخزنة في الأدبيات المتخصصة! بعد أكثر من 100 عام على اكتشاف النواة الذرية ، لا يزال من غير الواضح مدى ثقل العينات الفردية. نجح فريق البحث بقيادة ساشا راو من معهد ماكس بلانك للفيزياء النووية في هايدلبرغ في إجراء "تحديث" ممتاز.

مصدر الصورة: معهد ماكس بلانك للفيزياء النووية

ترتبط كتل أخف نوى ذرية مع كتلة الإلكترون ، وتؤثر قيمها على الملاحظات في الفيزياء الذرية والفيزياء الجزيئية وفيزياء النيوترينو ، وكذلك في علم القياس. تأتي القيم الأكثر دقة لهذه المعلمات الأساسية من مقياس الطيف الكتلي Penning Fallen ، والذي يحقق شكوكًا نسبيًا في الكتلة بترتيب 10E (-11). ومع ذلك ، فإن فحوصات التكرار باستخدام البيانات من تجارب مختلفة تكشف عن تناقضات كبيرة في كتل البروتون والديوترون والهليون (جوهر الهيليوم -3) ، مما يشير إلى أن عدم اليقين في هذه القيم ربما تم التقليل من شأنه.

مقال في الطبيعة (المجلد 585 | 3 سبتمبر 2020) قدم الباحثون نتائج قياسات الكتلة المطلقة للديوتيرون وأيون جزيء HD + باستخدام 12 درجة مئوية كمرجع جماعي. قيمته لكتلة الديوترون ، 2,013553212535 (17) وحدة كتلة ذرية ، لها دقة 2,4 مرة أفضل من قيمة CODATA وتختلف عنها بـ 4,8 انحراف معياري. مع عدم اليقين النسبي البالغ ثمانية أجزاء لكل تريليون ، هذه هي القيمة الأكثر دقة للكتلة المقاسة مباشرة بوحدات الكتلة الذرية. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح القياس للعلماء بتحديد كتلة جزيء أيون HD + ، 3,021378241561 (61) وحدة كتلة ذرية ، ليس فقط فحص تناسق صارم لنتائجهم لكتل ​​الديوترون والبروتون ، ولكنه يوفر أيضًا عنصرًا إضافيًا اتصال كتل التريتيوم والهيليوم -3 بوحدة الكتلة الذرية. بالاقتران مع القياس الحديث لنسبة كتلة الديوترون إلى البروتون ، يمكن تقليل عدم اليقين في القيمة المرجعية لكتلة البروتون بمعامل ثلاثة.

اقرأ المنشور كاملاً هنا