Наука01 ноября 2024 г

Ядерные часы: лазер открыл новые возможности для точности

Исследование показывает, как лазеры могут преобразовать энергию в ядрах водородоподобного изотопа тория-229, открывая путь для более точных ядерных часов
Ядерные часы: лазер открыл новые возможности для точности
Фото: freepik.com +

В значимом прорыве в области ядерной физики, ученые Китайской академии инженерной физики в Пекине раскрыли потенциал лазерного излучения для возбуждения ядер тория-229. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, демонстрирует, как высокоэнергетические лазеры могут воздействовать на ядра водородоподобного изотопа тория, который сохранил всего один электрон. Это открытие может кардинально изменить подход к созданию более точных ядерных часов.

Традиционно, для возбуждения ядер атомов требуется использование значительных энергий, намного больших, чем необходимо для возбуждения электронов. В своем эксперименте ученые использовали торий-229 в состоянии с низкой электронной оболочкой, что делает ядра более доступными для взаимодействия с лазерными лучами. Это позволило команде китайских исследователей достичь уровня возбуждения ядер, ранее казавшегося недостижимым.

Для своих экспериментов ученые применили лазеры с впечатляющей интенсивностью порядка 10 в 21-й степени ватт на квадратный сантиметр. Способность приблизительно 10% ядер тория-229 перейти в изомерное, или метастабильное состояние за счет единственного лазерного импульса демонстрирует потенциал использования этого метода в практических приложениях. Значительное ускорение времени жизни возбужденных состояний, с 1000 секунд до 0,01 секунды, открывает новые возможности для использования тория-229 в форме ядра ядерных часов.

Важную роль в этом процессе играет оставшийся электрон, который, взаимодействуя с магнитным полем, вызывает сильное расщепление ядерных уровней энергии.

«Наши результаты прокладывают путь к более интенсивному изучению взаимодействия света с атомными ядрами и могут стать основой для будущих технологий, таких как сверхточные ядерные часы», — отмечают авторы исследования, подчеркивая перспективы расширения горизонтов применения таких технологий в науке и технике.

Частичное цитирование возможно только при условии гиперссылки на ИА «remarca.ru»
Теги
Китай
Подписывайтесь
Больше новостей

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Подробнее

OK
Яндекс.Метрика