Еталон кілограма потрібно "посадити на дієту"
Еталони кілограма, циліндри із сплаву платини та іридію, що є міжнародним стандартом, що визначає одиницю маси, придбали десятки мікрограмів зайвої ваги згодом незначного забруднення їх поверхні. В результаті у кожній з країн, які є власниками свого еталону, є міра кілограма, трохи відрізняється від інших. Такий стан речей може внести спотворення у результати наукових досліджень, що вимагають дуже точних вимірювань ваги, і послужити перешкодою в торгівлі деякими видами матеріалів, таких як радіоактивні матеріали.
Все вищесказане вказує на те, що спотворення заходи кілограма незабаром може стати великою проблемою, якщо не вжити невідкладних заходів щодо приведення еталонів в належний вигляд. Еталон кілограма був прийнятий в якості міжнародного стандарту під час прийняття угоди Convention of the Meter в 1875 році. У той час не було іншого стандартного способу точно визначити одиницю маси з високою точністю. У 1880-х роках було виготовлено близько 40 зразків еталонів кілограма, які були передані країнам, які взяли участь у підписанні вищезазначеної угоди.
Вчені, використовуючи метод рентгенівської спектроскопії, точно встановили, які сполуки є основою бруду, що з'явився на поверхні еталонів. Більша частина припадає на органічні і вуглерод сполуки, які, як припускають науковці, є наслідком перебування в атмосфері вихлопних газів автомобілів. Так само в складі бруду було виявлено досить велику кількість ртуті, пари якої потрапляють в атмосферу з розбитих градусників, барометрів і інших приладів, що використовуються у метрологічних установах.
"Кожен з виготовлених еталонів містився у власному приміщенні, умови в яких хоч трохи, але різнилися, що зумовило неоднорідне забруднення поверхонь еталонів і зміна їх ваги", - розповідає Пітер Кампсон (Peter Cumpson), вчений-метролог з університету Ньюкасла у Великобританії, - "Очищення поверхні еталона є складною процедурою, адже під час її проведення є неприпустимим фізичний контакт будь-яких інструментів з поверхнею зразка. Такий контакт може призвести до пошкодження поверхні еталона і зміни його маси. На щастя, новий метод, що використовує озон і ультрафіолетове світло може допомогти в очищенні еталонів, не піддаючи їх ризику псування".
Даний метод був докладно описаний в січневому випуску журналу Metrologia. З-за його простоти і дієвості, а так само з-за того, що такий метод не вимагає складного та дорогого обладнання, метод має всі шанси стати способом, з допомогою якого будуть очищені і збережені всі наявні на земній кулі еталони кілограма. Використання озону та ультрафіолетового світла може достовірно розірвати хімічні зв'язки утворені атомами вуглецю, що знаходиться на поверхні еталона, повністю прибравши цей вид забруднення. Ртуть, по всій видимості, прибрати таким методом не вийде, але її частка дуже мала і її наявність не зробить істотного впливу на достовірність еталона.
Звичайно, існують і інші методи очищення поверхні еталонів від забруднення. "Але метод з використанням ультрафіолетового світла і озону є єдиним безпечним методом чищення, порівнянним по ефективності з ручною протиранням" - заявив Пітер Кампсон.