Protótipo internacional do quilograma

O Protótipo Internacional do Quilograma (referido pelos metrologistas como IPK ou Le Grand K; às vezes chamado de ur -quilograma, ou urquilograma, particularmente por autores de língua alemã que escrevem em inglês^:30) é um objeto que foi usado para definir a magnitude da massa do quilograma de 1889, quando substituiu o Kilogram des Archives, até 2019, quando foi substituído por um nova definição do quilograma com base em constantes físicas. Durante esse tempo, o IPK e suas duplicatas foram usadas para calibrar todos os outros padrões de massa de quilograma na Terra.

O protótipo internacional do quilograma, também conhecido como Le Grand K ou Big K ou IPK, armazenado em um cofre em Paris, foi substituído por uma fórmula usando a constante de Planck em 2019. O IPK estava perdendo massa, então a comunidade de metrologia redefiniu o quilograma com a ajuda de a constante de Planck.

O IPK é um objeto do tamanho aproximado de uma bola de golfe feito de uma liga de platina conhecida como "Pt-10Ir", que é 90% platina e 10% irídio (em massa) e é usinado em um cilindro circular reto com altura igual ao seu diâmetro de cerca de 39 milímetros para reduzir sua área de superfície. A adição de 10% de irídio melhorou o Kilogram des Archives totalmente de platina, aumentando consideravelmente a dureza, mantendo as muitas virtudes da platina: extrema resistência à oxidação, densidade extremamente alta (quase duas vezes mais densa que o chumbo e mais de 21 vezes mais denso como água), condutividades elétrica e térmica satisfatórias e baixa suscetibilidade magnética.

Em 2018, o IPK sustentou as definições de 4 das 7 unidades básicas do SI: o quilograma em si, mais a mole, ampère e candela (cujas definições na época referenciavam o grama, newton e watt, respectivamente) bem como as definições de todas as unidades derivadas do SI nomeadas, exceto hertz, becquerel, grau celsius, gray, sievert, farad, ohm, siemens, henry e o adimensional radiano e esterradiano.

O IPK e suas seis cópias irmãs são armazenados no Bureau Internacional de Pesos e Medidas (conhecido por suas iniciais em francês BIPM) em um cofre monitorado ambientalmente no cofre inferior localizado no porão do Pavillon de Breteuil do BIPM em Saint-Cloud nos arredores de Paris (ver imagens externas, abaixo, para fotografias). Três chaves controladas independentemente são necessárias para abrir o cofre. Cópias oficiais do IPK foram disponibilizadas para outras nações para servir como seus padrões nacionais. Estes foram comparados com o IPK aproximadamente a cada 40 anos, fornecendo assim a rastreabilidade das medições locais até o IPK.

Referências

1. Frost, Natasha (12 de novembro de 2018). «A brief history of the kilogram, and why scientists are ready to revise it». Quartz (em inglês). Consultado em 9 Jun 2020. Cópia arquivada em 9 de setembro de 2020 
2. Lyall, Sarah (12 de fevereiro de 2011). «Missing Micrograms Set a Standard on Edge». The New York Times. Cópia arquivada em 21 de outubro de 2017 
3. Ketterle, W.; Jamison, A. O. (1 de maio de 2020). «An atomic physics perspective on the kilogram's new definition». Physics Today. 73 (5): 32–38. Bibcode:2020PhT....73e..32K. doi:10.1063/PT.3.4472 
4. Saller, H. (2017). Operational Symmetries: Basic Operations in Physics (em inglês). [S.l.]: Springer. ISBN 978-3-319-58664-9 
5. Blaum, Klaus (2006). «High-accuracy mass spectrometry with stored ions» (PDF). Physics Reports. 425 (1): 1–78. Bibcode:2006PhR...425....1B. doi:10.1016/j.physrep.2005.10.011. Cópia arquivada (PDF) em 4 de abril de 2018 
6. «Resolution of the 1st CGPM (1889)». BIPM 
7. «(Former) International Prototype of the Kilogram». www.bipm.org. Consultado em 29 de maio de 2019. Cópia arquivada em 12 de março de 2020 
8. Quinn, T. J. (1986). «New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards». Platinum Metals Review. 30 (2): 74–79 
9. «Mole - BIPM» 
10. «Ampere - BIPM» 
11. «Candela - BIPM» 
12. The International Bureau of Weights and Measures official site: Verifications, retrieved August 4, 2013

Ligações externas

• The UK's National Physical Laboratory (NPL): Are any problems caused by having the kilogram defined in terms of a physical artefact? (FAQ - Mass & Density)
• International Bureau of Weights and Measures (BIPM): Home page
• NZZ Folio: What a kilogram really weighs
• NPR: This Kilogram Has A Weight-Loss Problem, an interview with National Institute of Standards and Technology physicist Richard Steiner
• Sample, Ian (9 de novembro de 2018). «In the balance: scientists vote on first change to kilogram in a century». The Guardian. Consultado em 9 de novembro de 2018 

Vídeos

• The BIPM YouTube channel