Наука

Фізики створили простіший шлях до ядерних годинників

Новий підхід до ядерних годинників може забезпечити навігацію без GPS, підвищити точність часу та відкрити шлях до компактних пристроїв майбутнього.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Революційний підхід учених UCLA відкриває шлях до створення компактних і доступних ядерних годинників нового покоління.

У центрі прориву перебуває «ядерний годинник» — «пристрій вимірювання часу, що використовує переходи в атомному ядрі, а не в електронній оболонці». Команда під керівництвом Еріка Хадсона змогла збуджувати ядра торію-229 світлом, використовуючи в тисячі разів менше рідкісного ізотопу. Рікі Елвелл зазначив: «ми отримали ті самі результати, використовуючи одну з найстаріших промислових технологій». Це усуває ключове обмеження, пов’язане з дефіцитом торію-229.

Новий метод базується на електроосадженні — «нанесенні тонкого шару атомів за допомогою електричного струму». Торій наносять на нержавіючу сталь, після чого лазер збуджує ядра поблизу поверхні. Хадсон підкреслив: «нам не потрібні прозорі кристали, як вважалося раніше». Замість випромінювання фотонів ядра вивільняють електрони, які легко реєструвати електричним струмом.

На зображенні показано лазер (фіолетова стрілка), що освітлює електроосаджений торій (помаранчевий), та електрони (жовті стрілки), що потрапляють на детектор (передня поверхня детектора має вигляд годинника, що є художнім дозволом). Джерело: Річард Елвелл та Крістіан Шнайдер

Такий підхід значно спрощує конструкцію годинників і підвищує їхню міцність. Макан Мохагег зауважив: «це може зменшити вартість і складність майбутніх торієвих годинників». Менші й стабільніші ядерні годинники можуть працювати там, де GPS недоступний, зокрема під водою або в далекому космосі.

Окрім навігації, технологія має фундаментальне значення для фізики. Ерік Берт наголосив: «торієві ядерні годинники можуть революціонізувати перевірку теорії відносності». Їх низька чутливість до зовнішніх впливів робить можливим створення єдиної часової шкали для всієї Сонячної системи. Це відкриває перспективи для довготривалої присутності людини за межами Землі.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button