Viele Forscher arbeiten heute an der Entwicklung neuer Anwendungen, bei denen sie ein so seltenes Metall wie möglich verwenden können Torio. Gerade dank der Experimente, die mit diesem Material durchgeführt werden, haben wir verstanden, dass es verwendet werden kann, um ein zu erstellen neue Generation von Atomuhren. Unter den Besonderheiten, die diese völlig neue Klasse von Atomuhren zeigen würde, finden wir, dass es endlich möglich sein könnte, einen Mechanismus zu schaffen, der sich als viel präziser auszeichnet als der, den wir bisher verwendet haben.
Sagen Sie Ihnen, dass Menschen heutzutage ein sehr einfaches System verwenden, um hochpräzise Systeme so einzusetzen, wie sie sollten. Diese Uhren werden wiederum für verschiedene Aufgaben verwendet, wie zum Beispiel die koordinieren Sie die Satelliten und kennen Sie ihre globale Position derselben. Die Idee, um diese Aufgabe zu erfüllen, besteht darin, ein Elektron mit der gewünschten Energiemenge zu treffen, um es zu zwingen, aus seinem Orbital zu springen und wieder zurückzukehren.
Diesen kleinen Quantensprung machen wiederum erfordert eine sehr genaue Zeit, die als eine Art sehr kleines Pendel erkannt und verwendet werden kann. Die Präzision aktueller Systeme ist so hoch, dass sie nach Ansicht der Forscher anscheinend verlieren könnten eine Sekunde alle zweihundert Millionen Jahre oder soEin Detail, das uns sicherlich hilft, die enorme Präzision zu verstehen, die diese Technologie dem Menschen bieten kann.
Das National Institute of Standards and Technology der Vereinigten Staaten glaubt, dass die Verwendung von Thorium uns helfen kann, wertvollere Quantenuhren herzustellen
Obwohl eine Quantenuhr alle zweihundert Jahre nur eine Sekunde verlieren kann, ist die Wahrheit, dass sie es immer noch ist Es gibt Zentren, die versuchen, Quantenuhren zu einem noch genaueren System zu machen. Unter den spezialisierten Zentren möchte ich Ihnen heute über die neuesten Arbeiten einer Gruppe von Forschern des Nationalen Instituts für Standards und Technologie der Vereinigten Staaten berichten, aus denen ein vollständiges Papier veröffentlicht wurde, in dem gezeigt wird, wie diese Systeme funktionieren kann durch Abkühlen und erhöhte Dichte der daran beteiligten Partikel verbessert werden.
Um dies etwas besser zu erklären, erzählt uns die Studie, wie die Dichte der Partikel in einen Kern gepackt ist, wie die von a Thoriumatommachen es sehr schwierig zu ändern, so dass theoretisch die Atomuhren, die sie verwenden, länger laufen können.
Eine weitere großartige Eigenschaft, die Thorium zu einem interessanten Element macht, ist, dass im Gegensatz zu anderen Materialien, die eine starke Kraft benötigen, um sie anzuregen, wie Röntgen- oder Gammastrahlen, bei Thorium nur ultraviolettes Licht verwendet werden muss das macht es ohne Zweifel zu einem der besten Kandidaten, für die wir haben Erstellen Sie eine optische Atomuhr basierend auf dem Kern eines Atoms.
Wie der Physiker kommentiert hat Ekkehard Peik:
Dank dieser neuen Technologie ist es uns gelungen, ein System zu entwickeln, bei dem die Resonanz des Übergangs extrem scharf ist und nur beobachtet werden kann, wenn die Frequenz des Laserlichts genau der Energiedifferenz beider Zustände entspricht.
Thorium könnte maßgeblich zur Schaffung eines optische Atomuhr basierend auf dem Kern eines Atoms
In Zusammenarbeit mit Forschern der Ludwig-Maximilians-Universität in München analysierte das Team die metastabilen Formen des Thorium-229-Isomers und erfasste den angeregten Zustand bei der Zersetzung in Uranatome. Indem Sie die eingefangenen Atome mit einem Laser treffen und das durch die Verschiebung der Elektronen erzeugte Lichtspektrum untersuchen, Das Team konnte die Lastverteilung über den Kern beurteilen.
Das Endergebnis ist ein besseres Bild des Kerns, das dazu beiträgt, den Frequenzbereich einzugrenzen, der erforderlich ist, um den Atomkern von einem Grundzustand in einen angeregten zu bewegenund lässt es wie am Schnürchen ticken. Zumindest für den Moment ist leider unklar, wie genau eine auf Thorium basierende Atomuhr sein würde, aber sie würde sicherlich ein Fenster für eine völlig neue Art der Messung von Sekunden öffnen.