Många är de forskare som idag arbetar med att utveckla nya applikationer där de kan använda en metall så sällsynt som torio. Tack vare de experiment som utförs med detta material har vi lyckats förstå att det kan användas för att skapa en ny generation av atomur. Bland de särdrag som denna helt nya klass av atomur skulle visa, finner vi att det äntligen skulle vara möjligt att skapa en mekanism som skulle sticka ut för att vara mycket mer exakt än den vi hittills har använt.
Berätta att människor idag använder ett mycket enkelt system för att få högprecisionssystem att fungera som de ska. Dessa klockor används i sin tur för olika uppgifter som till exempel samordna satelliterna och känna till deras globala position. Idén att göra detta är att slå en elektron med önskad mängd energi för att tvinga den att hoppa från sin omloppsbana och återvända igen.
Att göra detta lilla kvantsprång i sin tur, kräver mycket exakt tid, som kan upptäckas och användas som ett slags mycket liten pendel. Sådan är precisionen hos nuvarande system som, enligt forskarna, verkar de kunna förlora en sekund vartannat hundra miljoner år eller så, en detalj som säkert hjälper oss att förstå den enorma precision som denna teknik kan erbjuda människan.
US National Institute of Standards and Technology anser att användningen av thorium kan hjälpa oss att skapa mer värdefulla kvantur
Även om en kvantklocka bara kan förlora en sekund vartannat hundra år, är sanningen att den fortfarande är det finns centra som försöker göra kvantur till ett ännu mer exakt system. Bland de specialiserade centren vill jag idag berätta om det senaste arbetet som utförts av en grupp forskare från National Institute of Standards and Technology i USA, till och med där en fullständig uppsats har publicerats där det visas hur dessa system kan förbättras genom kylning och uppvärmning, ökning av densiteten hos partiklarna som är involverade i dem.
För att försöka förklara detta lite bättre berättar studien om hur densiteten hos partiklarna packade i en kärna, såsom en thoriumatom, gör det väldigt svårt att ändra så, i teorin kan det göra att atomur som använder dem kan fortsätta att springa längre.
En annan av de stora egenskaperna som gör thorium till ett intressant element är att, till skillnad från andra material, som behöver en kraftfull kraft för att excitera dem, såsom röntgenstrålar eller gammastrålar, med thorium är det bara Det är nödvändigt att använda ultraviolett ljus, något utan tvekan gör det till en av de bästa kandidaterna vi har för skapa en optisk atomklocka baserad på kärnan i en atom.
Som fysikern har kommenterat Ekkehard Peik:
Tack vare den här nya tekniken har vi lyckats utveckla ett system där övergångens resonans är extremt skarp och det bara kan observeras om laserljusfrekvensen exakt matchar energidifferensen i båda tillstånden.
Thorium kan vara avgörande för att skapa en optisk atomklocka baserad på kärnan i en atom
Arbetet med forskare från Ludwig-Maximilians-Universität, som ligger i den tyska staden München, analyserade teamet de metastabila formerna av Thorium-229-isomeren och fångade det upphetsade tillståndet när de sönderdelades i uranatomer. Genom att slå de fångade atomerna med en laser och studera det spektrum av ljus som produceras av elektronbytet, laget kunde bedöma lastfördelningen över kärnan.
Slutresultatet är en bättre bild av kärnan som hjälper till att begränsa frekvensområdet som krävs för att flytta atomkärnan från ett marktillstånd till en upphetsad, vilket gör att det tickar som ett urverk. Tyvärr, åtminstone för tillfället, är det oklart hur exakt en thoriumbaserad kärnklocka skulle vara, men det skulle säkert öppna ett fönster till ett helt nytt sätt att mäta sekunder som går.