ГОСТ 34898—2022
вероятного отклонения от стандартной атомной массы по результатам анализа естественного изотоп
ного распределения, и осталась неизменной.
Однако для пяти главных компонентов в соответствии с IUPAC 2009 г. общепринятые значения
атомной массы не имеют связанных с ними значений неопределенности. Они выбраны таким образом,
что большая или вся естественная вариация атомной массы элемента покрывается интервалом плюс
или минус единица в последней цифре (см. [71]).
Это требование оставляет открытыми три возможности (способа) для пользователей, которым
необходимо включать оценку неопределенности в свои вычисления, а именно:
a) установить стандартную неопределенность и(А) = 0, что бессмысленно с физической точки
зрения;
b
) установить расширенную неопределенность U(A) = ±1 в последней значащей цифре, как ука
зано в таблице 7, графа «Метод А». Данный вариант более точно соответствует предпочтительному
(см. [71]), но вопрос о том, какое значение коэффициента охвата к должно быть введено, остается от
крытым;
c) сделать некоторую оценку расширенной неопределенности U(A) для каждого элемента на ос
нове наблюдаемого диапазона значений А (таблица 7, графы «Нижняя граница» и «Верхняя граница»).
Это наиболее технически обоснованный вариант, но в любую такую оценку необходимо включать ин
терпретацию интервала между верхней и нижней границами в терминах некоторой формы
распределе ния. Физическая основа, на которой может быть сделана такая интерпретация, не вполне
ясна.
В таблице 7, графа «Метод В», приведена оценка способом по перечислению с), причем верхняя
и нижняя границы распределения атомной массы для каждого элемента приняты за пределами прямо
угольного распределения. Стандартная неопределенность задается половиной интервала, деленного
на квадратный корень из трех (см. [73]), а расширенная неопределенность равна удвоенной стандарт
ной неопределенности. Полученные значения расширенной неопределенности приведены в таблице 7,
графа «Метод В», и округлены до двух значащих цифр.
Для углерода и серы два способа по перечислениям Ь) и с) дают аналогичные результаты, но для
азота и кислорода способ по перечислению Ь) дает оценку примерно в два раза больше, чем способ по
перечислению с), в то время как для водорода подобная разница превышает в шесть раз.
Независимо от используемого способа, все неопределенности IUPAC 2009 г. значительно больше,
чем неопределенности IUPAC 2007 г. Увеличение неопределенности меньше всего для углерода [около
25 % по способу перечисления с)], для других элементов неопределенность увеличилась примерно в
два раза по способу перечисления с) и еще больше — по способу перечисления в).
Единственным решением достижения сравнимых неопределенностей между двумя вариантами
IUPAC 2009 г. и IUPAC 2007 г. была бы интерпретация, или «плюс-минус один в последней цифре», или
наблюдаемая разница между верхней и нижней границами как три стандартных отклонения нормаль
ного распределения Гаусса, но для этого отсутствует очевидное обоснование.
9.1.3 Обсуждение
Нетрудно понять, почему IUPAC принял такое направление в отношении атомных масс. Новый
подход абсолютно верен в техническом отношении. Реализация и представление нового подхода явля
ются серьезной проблемой для сообщества по анализу и метрологии природного газа при интерпрета ции
и детализации.
Внимательное изучение диаграмм распределения, приведенных для каждого из соответствующих
элементов в рекомендациях IUPAC 2009 и 2011 гг. и других рекомендациях (см. [71] и [72]), показыва ет,
что общепринятым значениям и связанным с ними неопределенностям уделено слишком большое
значение в ГОСТ 31369 (см. также [1]) для неорганических и геологических проб, обычно демонстриру
емых более широкие диапазоны изменения значения атомной массы изотопа по сравнению с другими
источниками. Пробы, относящиеся к природным углеводородам и подобным месторождениям, более
ограничены в наблюдаемых диапазонах атомных масс составляющих их элементов.
Это наблюдение не подтверждает усечение атомных масс до трех знаков после запятой (два зна
ка — для серы) и, тем более, не подтверждает использование «плюс или минус один в последней циф
ре» (или даже верхней и нижней границ наблюдаемых значений) в качестве разумной оценки неопре
деленности. Данный вывод применим для метрологии в газовой отрасли, в частности к ГОСТ
31369 (см. также [1]).
В период с 2007 по 2009 и 2011 гг. не произошло изменений в базовых данных о распределении
изотопов, на которых основаны рекомендации по любому из элементов С, Н, N, О, S.
28