Dankzij thorium is een groep onderzoekers erin geslaagd het meest nauwkeurige horloge ter wereld te maken

thorium

Er zijn veel onderzoekers die vandaag de dag werken aan de ontwikkeling van nieuwe toepassingen waarbij ze een zo zeldzaam metaal kunnen gebruiken als thorium. Juist dankzij de experimenten die met dit materiaal worden uitgevoerd, zijn we erin geslaagd te begrijpen dat het kan worden gebruikt om een nieuwe generatie atoomklokken. Onder de eigenaardigheden die deze volledig nieuwe klasse van atoomklokken zou vertonen, ontdekken we dat het eindelijk mogelijk zou kunnen zijn om een ​​mechanisme te creëren dat opvalt omdat het veel nauwkeuriger is dan het mechanisme dat we tot nu toe hebben gebruikt.

Vertel je dat mensen tegenwoordig een heel eenvoudig systeem gebruiken om uiterst nauwkeurige systemen te laten werken zoals het hoort. Deze horloges worden op hun beurt voor verschillende taken gebruikt zoals bijvoorbeeld de coördineer de satellieten en ken hun globale positie. Het idee om deze taak te volbrengen is om een ​​elektron met de gewenste hoeveelheid energie te raken om het te dwingen uit zijn baan te springen en weer terug te keren.

Door op zijn beurt deze kleine kwantumsprong te maken, vereist een zeer precieze hoeveelheid tijd, die kan worden gedetecteerd en gebruikt als een soort zeer kleine slinger. De precisie van de huidige systemen is zo nauwkeurig dat ze volgens de onderzoekers zouden kunnen verliezen een seconde per tweehonderd miljoen jaar of zo, een detail dat ons zeker helpt de enorme precisie te begrijpen die deze technologie de mens kan bieden.

atoomklok

Het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology is van mening dat het gebruik van thorium ons kan helpen om waardevollere kwantumklokken te maken.

Ondanks het feit dat een kwantumklok slechts één seconde per tweehonderd jaar kan verliezen, is de waarheid dat het nog steeds zo is er zijn centra die kwantumklokken tot een nog nauwkeuriger systeem willen maken. Onder de gespecialiseerde centra wil ik vandaag met u praten over het laatste werk dat is uitgevoerd door een groep onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology van de Verenigde Staten, hetzelfde waaruit een volledig artikel is gepubliceerd waarin wordt aangetoond hoe deze systemen kan worden verbeterd door koeling en verwarming verhoging van de dichtheid van de deeltjes die erbij betrokken zijn.

Om dit wat beter uit te leggen: de studie vertelt ons hoe de dichtheid van de deeltjes verpakt in een kern, zoals die van een thorium atoom, maken het erg moeilijk om te veranderen, dus in theorie zou het ervoor kunnen zorgen dat atoomklokken die ze gebruiken langer blijven lopen.

Een andere geweldige eigenschap die thorium tot een interessant element maakt, is dat, in tegenstelling tot andere materialen, die een krachtige kracht nodig hebben om ze op te wekken, zoals röntgenstralen of gammastralen, met thorium alleen ultraviolet licht nodig is, iets dat, maakt het zonder twijfel een van de beste kandidaten waarvoor we hebben maak een optische atoomklok op basis van de kern van een atoom.

Zoals de natuurkundige heeft opgemerkt Ekkehard Peik:

Dankzij deze nieuwe technologie zijn we erin geslaagd een systeem te ontwikkelen waarbij de resonantie van de overgang extreem scherp is en alleen kan worden waargenomen als de frequentie van het laserlicht exact overeenkomt met het energieverschil van beide toestanden.

atoomklok structuur

Thorium zou essentieel kunnen zijn voor het ontstaan ​​van een optische atoomklok gebaseerd op de kern van een atoom

In samenwerking met onderzoekers van de Ludwig-Maximilians-Universität, gevestigd in de Duitse stad München, analyseerde het team metastabiele vormen van de Thorium-229-isomeer, waarbij ze de aangeslagen toestand vastlegden terwijl ze uiteenvielen tot uraniumatomen. Door de gevangen atomen met een laser te raken en het lichtspectrum te bestuderen dat wordt geproduceerd door de verandering van elektronen, het team kon de ladingsverdeling via de kern beoordelen.

Het eindresultaat is een beter beeld van de kern dat zal helpen het frequentiebereik te verkleinen dat nodig is om de atoomkern van een grond naar een aangeslagen toestand te brengen, waardoor het tikt als een klok. Helaas is het, althans voorlopig, onduidelijk hoe nauwkeurig een op thorium gebaseerde nucleaire klok zou zijn, maar het zou zeker een venster openen naar een geheel nieuwe manier om voorbijgaande seconden te meten.


Wees de eerste om te reageren

Laat je reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*

*

  1. Verantwoordelijk voor de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van de gegevens: Controle SPAM, commentaarbeheer.
  3. Legitimatie: uw toestemming
  4. Mededeling van de gegevens: De gegevens worden niet aan derden meegedeeld, behalve op grond van wettelijke verplichting.
  5. Gegevensopslag: database gehost door Occentus Networks (EU)
  6. Rechten: u kunt uw gegevens op elk moment beperken, herstellen en verwijderen.