Наука и техника

Обнаружен способ создать ядерные часы

Ученые Китайской академии инженерной физики в Пекине обнаружили, что лазерное излучение может эффективно возбуждать ядра водородоподобного изотопа тория-229, у которого почти все электроны удалены. Результаты исследования, которые были опубликованы в журнале Physical Review Letters, помогут разработать способ создания ядерных часов.

Обнаружен способ создать ядерные часы
© Lenta.ru

Ядра атомов, в отличие от их электронных оболочек, требуют значительно большей энергии для возбуждения. В эксперименте ученые использовали высокоионный торий-229, у которого остался только один электрон, что делает его ядро гораздо более доступным для взаимодействия с лазерным излучением. Это открытие может стать основой для разработки ядерных часов, которые теоретически могут быть точнее атомных.

Для исследования команда использовала мощные лазеры с интенсивностью порядка 10 в 21-й степени ватт на квадратный сантиметр. При такой мощности они добились того, что около 10 процентов ядер тория-229 могли быть возбуждены за счет одного лазерного импульса. Этот процесс позволяет возбуждать изомерное, метастабильное состояние ядра, что было ранее недостижимым.

При переходе в состояние с более низкой энергией возбужденные ядра тория излучают свет с несколькими гармоническими частотами, что может создать когерентное излучение, подобное лазеру. Это излучение происходит на протяжении 0,01 секунды, в то время как для изолированного ядра тория-229 этот процесс мог бы занять около тысячи секунд. Подобное снижение времени жизни верхних состояний значительно повышает потенциальную применимость материала для создания ядерных часов.

Основой этого механизма является взаимодействие магнитного поля оставшегося электрона с ядром тория. Магнитный дипольный момент электрона, который примерно в тысячу раз больше дипольных моментов ядерных состояний, вызывает сильное расщепление ядерных уровней энергии, что способствует эффективному возбуждению ядра и уменьшению времени перехода на несколько порядков.

Авторы подчеркивают, что их работа открывает новые горизонты в изучении взаимодействия света с атомными ядрами. Эти результаты могут быть использованы в дальнейшем для создания прецизионных приборов, таких как ядерные часы, а также могут найти применение в других областях науки.

Источник: news.rambler.ru

Похожие записи

Пользователей Android атаковали через уязвимость в процессоре

Свыше 100 разработчиков голосового помощника Google потеряли работу

Что купить вместо 4К-вебкамеры?

Учёные выяснили, что снится птицам

В спиральной галактике созвездия Часов обнаружили звездные ясли

Разработчиков обязали указать свой адрес и номер телефона в App Store для ЕС

Как делать красивые фотографии пейзажей: гайд

РФ первой в мире создала космическую систему наблюдения за Арктикой

В Татарстане жители увидят необычное явление на небе

В Индии запустили магазин приложений Indus Appstore как альтернативу западным аналогам

Дуров впервые рассказал, как создавал «ВКонтакте»

Российская система умного контроля повысит безопасность перелетов

Ваш комментарий

14 − = 7

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных этим веб-сайтом.

Новости от партнеров

Этот сайт использует файлы cookies и сервисы сбора технических данных посетителей. Ок Прочитать подробнее