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Diskrepanz bei Ausgleichsrechnungen aufgeklärt

02.02.2010

Seit 1998 besteht eine Diskrepanz von 1 · 10-6 in den CODATA-Ausgleichsrechnungen zwischen dem Wert der am Einkristall aus natürlichem Silizium gemessenen Avogadrokonstante und dem von Fundamentalkonstanten abgeleiteten Wert. Dazu wurde die molare Masse M(Si) für Silizium natürlicher Isotopenzusammensetzung neu bestimmt. Für die Kalibrierung der massenspektrometrischen Untersuchungen am Referenzmaterial WASO17.2 aus dem Jahre 1988 konnten 2008 erstmals neue synthetische Mischungen aus hochangereicherten Siliziumisotopen 28Si, 29Si und 30Si hergestellt werden, die in chemisch sehr reiner kristalliner Form vorlagen. Die Neubestimmung der molaren Masse des Kristalls am Institut für Referenzmaterialien und –messungen (IRMM) ergaben einen gegenüber früheren Messungen um 1,3 · 10-6 höheren Wert für M(Si).

Eine Reduzierung der Messunsicherheit,  die im Wesentlichen durch die Wägungen geprägt war, wurde nicht vorgenommen, da diese umfangreiche Aufgabe mit angereichtem Silizium geplant ist. Mittels einer in der PTB unabhängigen Messmethode auf der Basis der Isotopen-Verdünnungs-Massenspektrometrie konnten die Nachmessungen des  IRMM  im Rahmen der Messunsicherheiten  bestätigt werden.