Een team van onderzoekers uit Duitsland en Oostenrijk heeft een nieuwe meting gedaan van de kern van een thorium-229 isotoop, een stap dichter bij een nucleaire klok komen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hoe ze de isotoop hebben gemeten en hun resultaten.

In de afgelopen paar honderd jaar, wetenschappers hebben steeds nauwkeuriger klokken ontwikkeld. Evoluerend van kwartsbewegingen naar het tikken van elektronen in een atomaire schaal, wetenschappers hebben de tijdwaarneming zo ver gevorderd dat sommige atoomklokken tot op de tiende nauwkeurig zijn ¹⁸ -nauwkeurig genoeg om geen enkele seconde te verliezen over de levensduur van het universum tot nu toe.

Maar nog steeds, wetenschappers willen een nog nauwkeurigere klok:een die is gebaseerd op oscillaties van de kernen van een atoom - of in dit geval, een isotoop. Onderzoekers hebben eerder geprobeerd zo'n klok te maken, maar hebben om verschillende redenen gefaald, meestal gerelateerd aan de hoge transitie-energieën die ermee gemoeid zijn. Het meeste van dergelijk werk is gericht op thorium-229 omdat de aangeslagen toestand de laagste is die bekend is voor alle atoomkernen.

Tot nu, er zijn meerdere pogingen gedaan om de exacte golflengte van ultraviolet licht te identificeren dat kan worden gebruikt om de thorium-229 te exciteren, die het soort laser zou onthullen dat zou kunnen worden gebruikt om een ​​nucleaire klok te maken. Elk heeft iets andere resultaten opgeleverd, maar wetenschappers komen steeds dichter bij het antwoord. In deze nieuwe poging de onderzoekers zijn nog het dichtst in de buurt gekomen, met de mogelijkheid van een nieuw tijdperk van tijdwaarneming.

Het werk omvatte het meten van de straling die wordt uitgezonden door een monster van uranium-233 terwijl het vervalt tot verschillende soorten isomeren, een daarvan was thorium-229 - een techniek die al eerder is uitgeprobeerd. Maar deze keer, het team gebruikte een methode die nauwkeuriger was, wat leidde tot een nauwkeurigere schatting van de golflengte van ultraviolet licht die nodig is om de oscillaties van de kern van de isotoop te meten. Ze maten de overgangsenergie bij 8,1 elektronvolt, wat zou betekenen dat een ultraviolette laser met een golflengte van 153,1 nanometer zou kunnen worden gebruikt om de ongrijpbare nucleaire klok te bouwen. Het team is van plan meerdere metingen uit te voeren met dezelfde techniek om onzekerheid te verminderen, en misschien om tot de exacte meting te komen die nodig is om de meest nauwkeurige denkbare klok te bouwen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk