重陽子とHD +分子イオンのペニングトラップ質量測定

重陽子の質量は、専門家の文献に保存されている値よりも0,1億分の100パーセント少ないと言われています。 原子核が発見されてからXNUMX年以上経った今でも、個々の標本の重さは不明です。 ハイデルベルクにあるマックスプランク核物理学研究所のSaschaRauが率いる研究チームは、優れた「更新」を行うことに成功しました。

出典:マックスプランク核物理学研究所

最も軽い原子核の質量と電子質量はリンクされており、それらの値は、原子物理学、分子物理学、ニュートリノ物理学、および計測学での観測に影響を与えます。 これらの基本的なパラメータの最も正確な値は、10E(-11)のオーダーの相対質量不確実性を達成するペニングフォールン質量分析から得られます。 ただし、さまざまな実験のデータを使用した冗長性チェックでは、陽子、重陽子、およびヘリウム(ヘリウム3のコア)の質量に重大な不一致があることが明らかになり、これらの値の不確実性が過小評価されている可能性があります。

自然の記事で(Vol 585 | 3年2020月12日)研究者は、2,013553212535Cを質量基準として使用した重陽子とHD +分子イオンの絶対質量測定の結果を示しています。 重陽子質量の値である17(2,4)原子質量単位は、CODATA値より4,8倍優れた精度を持ち、3,021378241561標準偏差だけ異なります。 相対的な不確かさは61兆分の3であり、これは原子質量単位で直接測定された最も正確な質量値です。 さらに、この測定により、科学者はHD +分子イオンの質量XNUMX(XNUMX)原子質量単位を決定できます。これは、重陽子とプロトンの質量の結果の厳密な整合性チェックだけでなく、追加のトリチウムとヘリウムXNUMXの質量の原子質量単位への接続。 重陽子と陽子の質量比の最近の測定と組み合わせて、陽子の質量の基準値の不確かさをXNUMX分のXNUMXに減らすことができます。

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