Mnogi su istraživači koji danas rade na razvoju novih aplikacija gdje mogu koristiti metal koji se rijetko koristi torij. Zahvaljujući upravo eksperimentima koji se provode s ovim materijalom, uspjeli smo shvatiti da se od njega može stvoriti nova generacija atomskih satova. Među osobenostima koje bi pokazala ova potpuno nova klasa atomskih satova, nalazimo da bi napokon moglo biti moguće stvoriti mehanizam koji bi se isticao puno preciznijim od onoga koji smo koristili do danas.
Kažem vam da se danas ljudi koriste vrlo jednostavnim sustavom kako bi visoko precizni radili onako kako bi trebali. Ovi se satovi pak koriste za različite zadatke kao što je, na primjer, koordiniraju satelite i znaju njihov globalni položaj. Ideja da se to učini je pogoditi elektron željenom količinom energije kako bi ga prisilio da skoči sa svoje orbite i vrati se ponovo.
Čineći ovaj mali kvantni skok, zauzvrat, zahtijeva vrlo precizno vrijeme, koji se može otkriti i koristiti kao vrsta vrlo malog njihala. Takva je preciznost trenutnih sustava koju bi, prema istraživačima, izgleda mogli izgubiti svake sekunde svakih dvjesto milijuna godina ili tako nekako, detalj koji nam zasigurno pomaže u razumijevanju ogromne preciznosti koju ova tehnologija može ponuditi čovjeku.
Američki Nacionalni institut za standarde i tehnologiju vjeruje da nam uporaba torija može pomoći u stvaranju dragocjenijih kvantnih satova
Iako kvantni sat može izgubiti samo jednu sekundu svakih dvjesto godina, istina je da i dalje postoje centri koji nastoje kvantne satove učiniti još preciznijim sustavom. Među specijaliziranim centrima, danas vam želim reći o najnovijem radu grupe istraživača iz Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju Sjedinjenih Država, odakle je objavljen cjelovit rad u kojem se pokazuje kako ti sustavi mogu se poboljšati hlađenjem i povećanjem gustoće čestica koje su u njima uključene.
Da bismo ovo pokušali malo bolje objasniti, studija nam govori o tome kako je gustoća čestica upakirana u jezgru, poput gustine atom torija, čine ga vrlo teškim za promjenu, tako da bi, u teoriji, atomski satovi koji ih koriste mogli raditi duže.
Još jedna od velikih karakteristika koja torij čini zanimljivim elementom jest da je, za razliku od ostalih materijala, kojima je potrebna snažna sila da ih pobude, poput X-zraka ili gama zraka, kod torija potrebno samo ultraljubičasto svjetlo, nešto to ga, bez sumnje, čini jednim od najboljih kandidata za koje imamo stvoriti optički atomski sat zasnovan na jezgri atoma.
Kao što je komentirao fizičar Ekkehard Peik:
Zahvaljujući ovoj novoj tehnologiji uspjeli smo razviti sustav gdje je rezonancija prijelaza izuzetno oštra i može se primijetiti samo ako se frekvencija laserskog svjetla točno podudara s energetskom razlikom oba stanja.
Torij bi mogao biti ključan u stvaranju a optički atomski sat zasnovan na jezgri atoma
Surađujući s istraživačima s Ludwig-Maximilians-Universitäta, smještenog u njemačkom gradu Münchenu, tim je analizirao metastabilne oblike izomera Thorium-229, hvatajući pobuđeno stanje pri njihovoj razgradnji na atome urana. Udaranjem zarobljenih atoma laserom i proučavanjem spektra svjetlosti nastale promjenom elektrona, tim bi mogao procijeniti raspodjelu opterećenja u svojoj jezgri.
Krajnji rezultat je bolja slika jezgre koja će pomoći suziti raspon frekvencija potrebnih za pomicanje atomske jezgre iz osnovnog stanja u pobuđeno, čineći da otkucava poput sata. Na žalost, barem trenutno nije jasno koliko bi točan bio nuklearni sat zasnovan na toriju, ali sigurno bi otvorio prozor u potpuno novi način mjerenja prolaznih sekundi.