Вышедшие номера
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.