מדידות מסה של מלכודת עטירה של הדאוטרון ויון מולקולת HD +

מסה של הדויטרון אמורה להיות 0,1 מיליארד אחוזים פחות מהערך המאוחסן בספרות המומחים! יותר ממאה שנה לאחר גילוי גרעין האטום, עדיין לא ברור עד כמה דגימות בודדות כבדות. צוות המחקר בראשותו של סשה ראו ממכון מקס פלאנק לפיזיקה גרעינית בהיידלברג הצליח לבצע "עדכון" מצוין.

תמונת המקור: מכון מקס פלאנק לפיזיקה גרעינית

מסות הגרעינים האטומיים הקלים ביותר ומסת האלקטרונים מקושרים, וערכיהם משפיעים על תצפיות בפיזיקה אטומית, בפיזיקה מולקולרית ובפיזיקה ניטרינו, כמו גם במטרולוגיה. הערכים המדויקים ביותר עבור פרמטרים בסיסיים אלה מגיעים מספקטרומטריית מסה של Penning Fallen, שמשיגה אי וודאות מסה יחסית בסדר גודל של 10E (-11). עם זאת, בדיקות יתירות המשתמשות בנתונים מניסויים שונים מגלות חוסר עקביות משמעותי בהמוני הפרוטון, דויטרון והליון (ליבת הליום -3), דבר המצביע על כך שאולי הזלזל בחוסר הוודאות בערכים אלה.

במאמר הטבע (כרך 585 | 3 בספטמבר 2020) החוקרים מציגים תוצאות ממדידות מסה מוחלטות של הדאוטרון ושל יון המולקולה HD + תוך שימוש ב- 12C כהפניה המונית. לערכו עבור מסת הדאוטרון, 2,013553212535 (17) יחידות מסה אטומית, דיוק שהוא טוב פי 2,4 מערך CODATA ונבדל ממנו ב -4,8 סטיות תקן. עם אי ודאות יחסית של שמונה חלקים לטריליון, זהו ערך המסה המדויק ביותר שנמדד ישירות ביחידות מסת אטומיות. בנוסף, מדידת המדענים, קביעת המסה של יון המולקולה HD +, 3,021378241561 (61) יחידות המסה האטומית, לא רק מאפשרת בדיקת עקביות קפדנית של תוצאותיהם עבור המוני הדויטרון והפרוטון, אלא גם מספק גם חיבור נוסף עבור המוני הטריטיום והליום -3 ליחידת המסה האטומית. בשילוב עם מדידה אחרונה של יחס המסה של דויטרון לפרוטון, ניתן להפחית את אי הוודאות בערך הייחוס של מסת הפרוטון בגורם שלוש.

קרא את הפרסום המלא כאן

הדפסה