Исследование ЯМР-сигналов рубидия в водных растворах и определение магнитных моментов ядер Rb-85 и Rb-87
Неронов Ю.И.1, Пронин А.Н.1
1Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург, Россия
Email: yineronov@mail.ru
Поступила в редакцию: 20 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 6 февраля 2022 г.
Принята к печати: 7 февраля 2022 г.
Выставление онлайн: 22 марта 2022 г.
Рассмотрена проблема повышения точности определения магнитных моментов ядер рубидия-85 и рубидия-87 на основе исследования ЯМР-сигналов растворов RbNO3 и RbCl в воде. Ширина спектральных линий ЯМР-сигналов от ядер 85Rb и 87Rb в сто раз превышает аналогичную ширину сигналов от ядер для других соседних щелочных элементов таблицы Менделеева, и такое уширение ограничивает возможности для прецизионных регистраций частот резонанса ядер. Была использована одновременная регистрация сигналов ядерного магнитного резонанса от протонов воды и от ядер рубидия, что позволяет минимизировать разброс данных для отношения частот резонансов. Определены отношения частот резонансов протонов воды и ядер 85Rb, 87Rb для водных растворов RbCl и RbNO3 с концентрациями от 0.5 до 2.0 mol/kg Н2O. В результате были вычислены отношения магнитных моментов μ(87Rb)/μ(85Rb)=2.0333981(2) с относительной неопределенностью delta~10-7. Проведена экстраполяция данных отношения частот резонанса f(^1H)/f(87Rb) для содержания солей рубидия в воде к нулевым концентрациям, и было определено f(^1H)/f(87Rb)=3.0561795(2) для ионов рубидия, находящихся в окружении молекул воды. Как результат, определены магнитные моменты μ(85Rb)=1.353067(37), μ(87Rb)=2.751324(74). Проведено сравнение полученных результатов с данными предшествующих работ. Ключевые слова: прецизионное определение ядерных магнитных моментов, одновременная регистрация ЯМР-сигналов от двух разных ядер, квантовая радиофизика.
- C.W. White, W.M. Hughes, G.S. Hayne, H. Robinson. Phys. Rev., 174, 23 (1968). DOI: 10.1103/PhysRev.174.23
- G.H. Fuller. J. Phys. Chem. Ref. Data, 5, 835 (1976). DOI: 10.1063/1.555544
- V.J. Ehlers, T.R. Fowler, H.A. Shugart. Phys. Rev., 167, 1062 (1968). DOI: 10.1103/PhysRev.167.1062
- ISOLDE Collaboration, H.T. Duong, C. Ekstrom, M. Gustafsson, T.T. Inamura, P. Juncar, P. Lievens, I. Lindgren, S. Matsuki, T. Murayama, R. Neugart, T. Nilsson, T. Nomura, M. Pellarin, S. Penselin, J. Persson, J. Pinard, I. Ragnarsson, O. Redi, H.H. Stroke, J.L. Vialle. Nucl. Instrumю Method. Phys. Res., A325, 465 (1993). DOI: 10.1016/0168-9002(93)90392-U
- O. Lutz. Z. Naturforsch, 23a, 1202 (1968)
- N.J. Stone. Atomic Data Nucl. Data Tables, 90 (1), 75 (2005)
- N.J. Stone. TABLE OF NUCLEAR MAGNETIC DIPOLE AND ELECTRIC QUADRUPOLE MOMENTS (Nuclear Data Section International Atomic Energy Agency Vienna International Centre, Vienna, Austria, 2014), https://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc-nds-0658.pdf
- P.J. Mohr, D.B. Newell, B.N. Taylor. Rev. Modern Phys., 88, 035009 (2016). DOI: 10.1103/RevModPhys.88.035009
- A. Mooser, S. Ulmer, K. Blaum, K. Franke, H Kracke, C. Leiteritz, W. Quint, C.C. Rodegheri, C. Smorra, J. Walz. Nature, 509, 596 (2014). DOI: 10.1126/science.aan0207
- Yu.I. Neronov, N.N. Seregin. Metrologia, 51 (1), 54 (2014). DOI: 10.1088/00261394/51/1/54
- Ю.И. Неронов, А.Н. Серегин. Измерительная техника, 8, 65 (2010). DOI: 10.32446/0368-1025it.2021-4-3-8 [Yu.I. Neronov, N.N. Seregin. Measurement Techniques, 53 (8), 2010, 926 (2010).]
- A. Antuv sek, D. Kedziera, A. Kaczmarek-Kedziera, M. Jaszunski. Chem. Phys. Lett., 532, 1 (2012). DOI: 10.1016/j.cplett.2012.02.036
- K. Hayamizu, Y. Chiba, T. Haishic RSC Adv., 11, 20252 (2021). https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2021/ra/ d1ra02301b
- Ю.И. Неронов. Измерительная техника, 9, 3 (2020). DOI: 10.32446/0368-1025it.2020-9-3-8
- Ю.И. Неронов. ЖТФ, 91 (1), 99 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.01.50279.154-20 [Yu.I. Neronov. Tech. Phys., 66 (1), 93 (2021). DOI: 10.1134/S106378422101014X]
- Ю.И. Неронов, А.Н. Пронин. Измерительная техника, 4, 3 (2021). DOI: 10.32446/0368-1025it.2021-4-3-8
- Ю.И. Неронов, А.Н. Пронин. Измерительная техника, 11, 3 (2021). DOI: 10.32446/0368-1025it.2021-11-3-7
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.