用於在2018年根據普朗克常數重新定義千克的完美球體已被證明由有史以來最純淨的矽組成。
千克是唯一仍基於物理物件的單位。“大K”是一個鉑銥合金圓柱體，儲存在法國的一個地下金庫中。然而，隨著時間的推移，這個人工製品可能會獲得或失去原子，這就是國際計量委員會決定使用普朗克常數重新定義該單位的原因。這個基本物理常數透過愛因斯坦公式E = mc2與質量相關。
計算普朗克常數的一種方法是確定阿伏伽德羅常數，即給定量物質中粒子的數量。為了做到這一點，科學家們將計算矽球中的原子數量——但這隻有在晶體不含雜質的情況下才有效。
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義大利國家計量研究所和澳大利亞核科學與技術組織的 researchers 使用中子活化分析法檢查了球體樣品中 65 種元素雜質。這種方法用中子轟擊樣品，導致原子形成放射性同位素。由於每種元素都有特定的衰變路徑，中子活化分析法可以確定樣品中每種元素的性質和數量。
該團隊發現的“最大”雜質是銅——大約每克樣品 70 納克。這相當於每 30 億個矽原子中大約有一個銅原子。其他元素的含量甚至更小——每克矽的皮克到飛克——包括鉻、鈷、鎵、砷、溴、鑭、鎢和金。研究人員沒有發現任何其他元素的痕跡，直至其檢測限。
考慮到所有雜質，如果每個原子都是矽原子，那麼 1 公斤這種材料的重量將比應有的重量輕 0.7 微克。這使得這個球體，它富含元素最豐富的同位素矽-28，甚至比之前用於最新測定阿伏伽德羅常數的球體還要純淨。