«Похудевшему» килограмму нашли замену

Сотрудники НИИ метрологии имени Менделеева завершили работу над уникальным международным проектом. Они создали… новый эталон килограмма. Как оказалось, предыдущий эталон, который хранится в городе Севре под Парижем, несовершенен. За сто с лишним лет с момента его создания он «похудел» на несколько микронов.

В сейфе под тремя замками

Эталон килограмма хранится в специальной комнате, где поддерживается особый режим температуры и влажности. В сейфе под тремя замками. Как рассказал хранитель российского эталона веса Виктор Снегов, петербургский эталон веса – это 12-я по счету копия килограмма, в Петербург он был привезен 125 лет назад. Говорят, что к российской копии вполне могли прикасаться руки Дмитрия Менделеева, чье имя носит сегодня институт. В НИИ Менделеева с эталона буквально пылинки сдувают. Ведь это главный килограмм Российской Федерации.

Эталон представляет собой платиноиридиевую гирю. Ее достают из сейфа раз в пять лет для того, чтобы сверить вес с другими, «рабочими» эталонами-копиями, выполненными из нержавеющей стали. После чего те передаются в Центр стандартизации. А главный эталон снова убирается под замки.

Но оказалось, что за сто с лишним лет эталон килограмма потерял в весе. По подсчетам экспертов, за это время он уже «похудел» на 40 микрограммов. «Современ­ная промышленность предъявляет повышенные требования к точности измерений, и они уже несопоставимы с теми значениями, что были раньше. А потому теряющий в весе килограмм может стать проблемой», – говорит Виктор Снегов.

Атомная точность

Поэтому по рекомендации Международного бюро мер и весов и началась разработка нового эталона килограмма. В отличие от своего предшественника он имеет форму идеального шара, изготовленного из монокристалла кремния. И напоминает большую блестящую жемчужину. Почему шара? «Потому что шар – это самая оптимальная форма для такого объекта, а кремний имеет определенное количество атомов. Кроме того, этот изотоп оказался удобен для создания эталона массы, так как он очень стабилен и распадается через миллиарды лет. То есть если мы будем знать точное количество и вес атомов, из которых состоит эта сфера, то всегда сможем изготовить кремниевый килограмм», – замечает Виктор Снегов.

Сейчас новый эталон имеет форму шара. В будущем новый государственный первичный эталон массы будет иметь форму шайбы. Работать с круглым эталоном все-таки не так удобно.

Изготовление нового эталона веса является международным проектом. Технологию получения моноизотопа кремния разработали российские специалисты, кремний для нового эталона веса тоже отечественный. А вот сам шар изготовлен в Австралии, воспроизводить обновленный эталон для его дальнейшего тиражирования будут с помощью немецкого корпоратора.

Прибор, имеющий такое сложное название, на самом деле работает как суперсовременные весы, которые сравнивают один образец с другим, но на атомном уровне. Стоимость прибора – миллион евро. Но ученые не сомневаются: он окупит себя быстро. По словам руководителя Агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Алексея Абрамова, цена эта оправданна, так как, по данным исследований, которые проводились в разных странах, вклад метрологии в экономику оценивается на уровне одного процента от ВВП. А новый эталон будет использоваться длительное время, так что эффект от его применения будет еще выше.

Эксперты говорят, что переход на новые, более совершенные эталоны – это требование времени. По словам Алексея Абрамова, для целого ряда отраслей экономики уже сегодня точность измерения является критичной. «Сейчас, например, активно развивается фармакология, точные производства, где необходимо измерение таких крохотных величин, что измерение уже приходится проводить с точностью до нанограмма», – говорит он.

Литр, который не выпить

Кстати, доводить эталоны до идеала в НИИ Менделеева – дело привычное. Помимо эталона килограмма ученые сейчас работают и над эталоном литра, которого, оказывается, до этого у нас не было. За эталон объема обычно брался кубический дециметр. Предпо­ла­гается, что эталон литра можно будет увидеть уже через месяц. Однако в отличие от килограмма его нельзя будет потрогать. Так как представлять собой он будет сложный комплекс различных систем – от микропипетки до большой цистерны. Однако от его появления выиграют многие потребители. В первую очередь автомобилисты. «Вот сейчас, когда мы заправляем машину, то даже не можем точно сказать, сколько литров бензина вам заливают в бак. Когда будет эталон литра – тогда уже точно зальют столько, сколько надо», – говорит Виктор Снегов.

В планах метрологов перейти на новые эталоны измерения уже в 2018 году.

Кстати

20 мая – Всемирный день метрологии. В этот день в 1875 году было подписано первое межправительственное соглашение в области метрологии – Метрическая конвенция. В числе первых 17 стран, подписавших конвенцию, была Россия.

Согласно Метрической конвенции была введена метрическая система мер, а затем Международная система единиц СИ, на основе которой создана и функционирует международная система измерений.

Каждый год метрологи проводят праздничную дату под определенным девизом или посылом, в котором пытаются сказать о самых насущных, важных проблемах, стоящих перед метрологами. Например, прошлые годы были ознаменованы такими посланиями, как «Метрология – ключ к безопасности», «Метрология на службе мира». Девизом Всемирного дня метрологии 2017 года стала тема «Измерения для транспорта».

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью: