Ilustrační obrázek

Ilustrační obrázek

Vygenerováno v Nano Banana Pro

Thorium místo elektronů. Vědci poprvé úspěšně otestovali jaderné hodiny

Po letech vývoje se vědcům podařilo sestrojit první funkční jaderné hodiny. Na rozdíl od dnešních atomových hodin nevyužívají přechody elektronů, ale změny energetických stavů přímo v jádře atomu thoria-229. Díky tomu mohou být ještě přesnější a odolnější vůči okolním vlivům.

bac

Galerie (3)

Vědcům z Číny a Rakouska se nezávisle na sobě podařilo dosáhnout stejného milníku. Oba týmy podle serveru Phys.org úspěšně postavily a otestovaly první funkční jaderné hodiny využívající izotop thoria-229. Jde o technologii, která by v budoucnu mohla překonat i nejpřesnější atomové hodiny.

Přestože se oba typy zařízení často zaměňují, jejich princip je odlišný. Atomové hodiny měří čas podle přeskoků elektronů mezi energetickými hladinami atomu. Jaderné hodiny naopak sledují změny energetických stavů přímo uvnitř atomového jádra, tedy mezi protony a neutrony. Protože je jádro mnohem lépe chráněné před vnějšími elektrickými a magnetickými vlivy, nabízí ještě vyšší stabilitu a přesnost.

Klíčem k úspěchu se stalo právě thorium-229. Jako jediné známé atomové jádro má mimořádně nízkoenergetický přechod, který lze excitovat pomocí laserového světla. Oba výzkumné týmy vložily jádra thoria do krystalů fluoridu vápenatého a následně je zkoumaly ultrafialovým laserem o vlnové délce přibližně 148 nanometrů. Zatímco čínský tým vsadil na výkonnější laser, rakouští vědci použili krystal s vyšší koncentrací thoria.

Úspěch je významný nejen pro základní fyziku. Jaderné hodiny by v budoucnu mohly najít uplatnění například v družicové navigaci, kosmických misích nebo při testování základních fyzikálních zákonů.