Experimentele cu thoriu metalic au avut un rezultat destul de ciudat. Însă această ciudățenie ar putea fi folosită în crearea ceasurilor atomice. Se prea poate ca thoriu să deschidă calea către un „timp” mai precis ca niciodată.

Tipurile de ceasuri de înaltă precizie pe care le folosim pentru a coordona sateliții se bazează pe lovirea unui electron cu o cantitate necesară de energie. Asta îl forțează să sară din orbital și să se întoarcă din nou.

Acest salt cuantic se întinde pe o perioadă extrem de precisă, una care poate fi detectată și folosită ca un pendul mic. Astfel, cele mai practice „ceasuri atomice” moderne ar putea pierde o secundă la fiecare câteva sute de milioane de ani.

Eforturile actuale depuse de anumite grupuri, ca Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA, se duc spre îmbunătățirea preciziei prin creșterea densității particulelor. Din păcate, electronii pot fi ușor atenuați din când în când de această practică.

Cu aproximativ 15 ani în urmă, fizicienii de la  Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) din Germania au început să ia în serios posibilitatea utilizării unor stări de tranziție într-un nucleu atomic, ca modalitate de măsurare a timpului.

Particulelor ambalate într-un nucleu – cum ar fi cea a unui atom de thoriu – l-ar putea face, teoretic, să bată cu o mai mare fiabilitate. Singura problemă este că majoritatea atomilor au nevoie de o lovitură puternică pentru a-și transforma nucleul într-o stare suficient de excitată. E nevoie de raze X sau raze gamma.

Nucleul de thorium se evidențiază prin capacitatea sa de a transforma un izomer într-o stare stare de excitație temporar stabilă – cunoscută ca o stare metastabilă – atunci când este scăldat în lumina UV. Asta îl fac cel mai bun candidat de până acum pentru un ceas atomic bazat pe nucleul unui atom.

Echipa a analizat formele metastabile ale izomerului Thorium-229 capturat într-o stare excitată, în timp ce s-au descompus din atomi de uraniu. Prin lovirea atomilor prinși cu un laser și studierea spectrului de lumină produs de electronii lor de schimbare, echipa ar putea judeca distribuția sarcinii peste nucleul lor.

Nu este clar cât de precis ar fi un ceas nuclear bazat pe thoriu, dar ar deschide cu siguranță o fereastră spre o cale cu totul nouă pentru a măsura secundele trecute.

Sursa articolului