Muitos são os pesquisadores que hoje trabalham no desenvolvimento de novas aplicações onde podem usar um metal tão raro quanto torio. Graças justamente aos experimentos que estão sendo realizados com este material, conseguimos entender que ele pode ser usado para criar um nova geração de relógios atômicos. Entre as peculiaridades que essa classe completamente nova de relógios atômicos apresentaria, descobrimos que finalmente seria possível criar um mecanismo que se destacasse por ser muito mais preciso do que o que temos usado até agora.
Diga a você que hoje os humanos usam um sistema muito simples para fazer com que os de alta precisão funcionem como deveriam. Esses relógios, por sua vez, são usados para diferentes tarefas como, por exemplo, o coordenar os satélites e saber sua posição global dos mesmos. A ideia para fazer isso é atingir um elétron com a quantidade de energia desejada para forçá-lo a pular de seu orbital e retornar novamente.
Dando este pequeno salto quântico, por sua vez, requer uma quantidade de tempo muito precisa, que pode ser detectado e usado como uma espécie de pêndulo muito pequeno. Tamanha é a precisão dos sistemas atuais que, segundo os pesquisadores, parece que podem perder um segundo a cada duzentos milhões de anos ou mais, detalhe que certamente nos ajuda a entender a enorme precisão que esta tecnologia pode oferecer ao ser humano.
O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos acredita que o uso de tório pode nos ajudar a criar relógios quânticos mais preciosos
Embora um relógio quântico possa perder apenas um segundo a cada duzentos anos, a verdade é que ainda existem centros que buscam tornar os relógios quânticos um sistema ainda mais preciso. Entre os centros especializados, hoje quero falar sobre os últimos trabalhos realizados por um grupo de pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos, a partir do qual foi publicado um artigo completo onde é demonstrado como esses sistemas pode ser melhorada por meio do resfriamento e aumento da densidade das partículas nelas envolvidas.
Para tentar explicar isso um pouco melhor, o estudo nos fala sobre como a densidade das partículas compactadas em um núcleo, como a de um átomo de tório, tornam muito difícil alterá-los, então, em teoria, poderia fazer com que os relógios atômicos que os utilizam continuassem funcionando por mais tempo.
Outra das grandes características que torna o tório um elemento interessante é que, ao contrário de outros materiais, que precisam de uma força poderosa para ser excitado, como os raios X ou gama, com o tório é apenas necessário usar luz ultravioleta, algo que, sem dúvida, o torna um dos melhores candidatos que temos para criar um relógio atômico óptico baseado no núcleo de um átomo.
Como o físico comentou Ekkehard Peik:
Graças a esta nova tecnologia, conseguimos desenvolver um sistema onde a ressonância da transição é extremamente nítida e só pode ser observada se a frequência da luz do laser corresponder exatamente à diferença de energia de ambos os estados.
Thorium pode ser fundamental na criação de um relógio atômico óptico baseado no núcleo de um átomo
Trabalhando com pesquisadores da Ludwig-Maximilians-Universität, localizada na cidade alemã de Munique, a equipe analisou as formas metaestáveis do isômero Thorium-229, capturando o estado excitado conforme se decompunham em átomos de urânio. Ao atingir os átomos presos com um laser e estudar o espectro de luz produzido pela mudança dos elétrons, a equipe poderia julgar a distribuição de carga em seu núcleo.
O resultado final é uma imagem melhor do núcleo que ajudará a estreitar a faixa de frequências necessárias para mover o núcleo atômico de um estado fundamental para um excitado, fazendo-o funcionar como um relógio. Infelizmente, pelo menos por enquanto, não está claro quão preciso seria um relógio nuclear baseado em tório, mas certamente abriria uma janela para uma nova maneira de medir os segundos que passam.