Mod et praktisk atompendul

Forskere fra Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) München har, for første gang, målt levetiden for en ophidset tilstand i kernen af ​​et ustabilt element. Dette er et stort skridt i retning af et atomur, der kunne holde endnu bedre tid end nutidens bedste atomtidsholdere.

Atomure er de mest præcise kronometre, vi nu har. Disse tidtagere er baseret på præcis viden om frekvensen af ​​specifikke overgange mellem definerede energiniveauer i elektronskallerne i visse atomer. Teoretiske undersøgelser tyder på, at atomure, der gør brug af analoge ændringer i atomkernernes energitilstande, kunne levere endnu mere præcise frekvensstandarder til tidtagningsformål. Forskningsteam rundt om i verden undersøger nu måder at gøre denne teoretiske mulighed til en praktisk virkelighed.

Tidligt sidste sommer, fysikere Dr. Peter Thirolf, Lars von der Wense og Benedict Seiferle ved LMU's Chair of Medical Physics, i samarbejde med kolleger i Mainz og Darmstadt, opnået et bemærkelsesværdigt gennembrud i jagten på at udvikle et fungerende atomur. I et papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , de rapporterede den første eksperimentelle påvisning af en specifik energiovergang i kernen af ​​en bestemt isotop af elementet thorium (Th), der var blevet forudsagt for årtier siden. Kernen i denne ustabile isotop, som har en atomvægt på 229, er den eneste kerne, der vides at have de egenskaber, der er nødvendige for udviklingen af ​​et praktisk atomur.

Med økonomisk støtte fra det EU-finansierede projekt nuClock, Thirolf, von der Wense og Seiferle er fortsat med at karakterisere energiovergangen i 229T -kernen, og det er nu lykkedes at måle den ophidsede atomstats levetid. Deres resultater fremgår af tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve .

"Dette repræsenterer den direkte eksperimentelt bestemte værdi for halveringstiden for isotopens ophidsede tilstand ²²⁹ Th, "siger Benedict Seiferle. LMU -teamet planlægger nu at måle energien i selve overgangen. Med disse data i hånden, det bør være muligt i fremtiden at optisk fremkalde overgangen på en kontrolleret måde ved hjælp af en passende designet laser.