80 лет Великой Победе!

Обнаружен способ создать ядерные часы

Они выяснили, что лазерное излучение может эффективно возбуждать ядра водородоподобного изотопа тория-229, у которого почти все электроны удалены. Это открытие имеет потенциал для создания более точных ядерных часов, что было опубликовано в журнале Physical Review Letters.

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.

Исследования в области лазерной физики и атомной спектроскопии играют важную роль в современной науке. Понимание процессов возбуждения ядер атомов открывает новые перспективы для разработки технологий и устройств, основанных на использовании ядерной энергии. Возможность создания более точных ядерных часов может привести к революционным изменениям в области временных измерений и навигации.

Исследовательская команда провела серию экспериментов, применяя высокоинтенсивные лазеры с интенсивностью порядка 10 в 21-й степени ватт на квадратный сантиметр. Эта инновационная методика позволила достичь уникального результата: около 10 процентов ядер тория-229 были возбуждены за счет одного лазерного импульса. Этот подход открыл новые возможности для исследования ядерных процессов.

Кроме того, при переходе в состояние с более низкой энергией возбужденные ядра тория начинают излучать свет с несколькими гармоническими частотами. Этот процесс может привести к созданию когерентного излучения, аналогичного лазерному, что является важным шагом в развитии новых технологий в области оптики и ядерной физики.

Таким образом, возможность возбуждать изомерное, метастабильное состояние ядра тория открывает новые перспективы для изучения ядерных реакций и создания более эффективных методов генерации когерентного излучения. Это открытие может иметь значительное значение не только для фундаментальной науки, но и для практических приложений в различных областях, от медицины до космической технологии.

Эффективное возбуждение ядра тория-229 и снижение времени перехода на несколько порядков обусловлено взаимодействием магнитного поля оставшегося электрона с ядром. Магнитный дипольный момент электрона, значительно превосходящий дипольные моменты ядерных состояний, играет ключевую роль в этом процессе. Это излучение, продолжающееся всего 0,01 секунды, в случае изолированного ядра тория-229 могло бы занять около тысячи секунд.

Такое существенное уменьшение времени жизни верхних состояний открывает новые перспективы для использования материала в создании ядерных часов. Механизм взаимодействия магнитного поля электрона с ядром тория обеспечивает не только ускоренный переход ядерных уровней, но и значительное расщепление их энергетических уровней. Это способствует более эффективному возбуждению ядра и значительному сокращению времени перехода.

Эксперты отмечают, что их исследование раскрывает новые перспективы в изучении взаимодействия света с ядерными частицами. Эти открытия могут послужить основой для разработки более точных приборов, включая ядерные часы, что открывает новые возможности для научных исследований и технологических применений. Новые горизонты, открываемые этими результатами, могут привести к революционным изменениям в сфере физики и инженерии. Важно отметить, что эти открытия могут стать отправной точкой для разработки новых методов и технологий, которые изменят наше представление о взаимодействии света и атомов.

Источник и фото - lenta.ru

Может быть интересно

В Госдуме призвали взять на контроль цены на билеты в Белгородской и Курской областях
Депутат Госдумы Игорь Антропенко заявил, что необходимо следить за ценами на билеты на поезда в Белгородской и Курской областях.
26 апреля 2025
Самая сексуальная спортсменка мира показала фото в коротких шортах
Немецкая легкоатлетка Алиса Шмидт, которую Busted Coveragе признало самой привлекательной спортсменкой в мире, опубликовала новое фото в Instagram.
26 апреля 2025
ВСУ обвинили в ежедневном нарушении работы гражданской инфраструктуры Херсонской области
Военные силы Украины обвинились в ежедневном нарушении работы гражданской инфраструктуры Херсонской области, об этом сообщил источник ТАСС в российских военных структурах.
26 апреля 2025
ЦРУ подтвердило смерть сына замдиректора
Информация о смерти Майкла Глосса, сына заместителя директора Центрального разведывательного управления (ЦРУ) США, была официально подтверждена самим ЦРУ.
26 апреля 2025
Лидер Северной Кореи спустил на воду эсминец против «наглых империалистических пиратов»
Лидер Северной Кореи Ким Чен Ын спустил на воду эсминец для борьбы с "агрессивными империалистическими пиратами".
26 апреля 2025
Срок замены американских войск в Европе оценили
Согласно автору статьи в издании Politico, Европе может потребоваться от 10 до 12 лет для замены военных возможностей США в случае полного вывода или сокращения численности ...
26 апреля 2025
Над регионами России за ночь сбили почти полсотни беспилотников
В ночь на 26 апреля над территориями России было сбито почти пятьдесят беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
26 апреля 2025
Большинство американцев испугались политики Трампа
Из опроса, проведенного The New York Times (NYT) и Siena College, следует, что большинство американцев считают политику президента США Дональда Трампа пугающей и хао...
26 апреля 2025