Ученые разрабатывают сверхточные ядерные часы: точнее атомных
Ученые создали прототип самых точных в мире часов, работающих благодаря ядерным процессам внутри атома. Новая разработка, созданая на основе тонких пленок тетрафторида тория, обещает стать революцией в измерении времени.
Сегодня самые точные часы — атомные. Они фиксируют энергетические переходы на уровне электронов атома. Но ядерные часы делают это на уровне ядра атома, где процессы проходят гораздо стабильнее и не подвержены внешним воздействиям — изменению температуры или давления. Это делает ядерные часы в разы точнее.
Раньше такие часы оставались экспериментальной технологией: они требовали много дорогого и радиоактивного материала — изотопа тория-229. Теперь ученые нашли способ, как сделать их безопаснее и дешевле.
Исследователи использовали тонкие пленки из материала, содержащего торий-229. Чтобы их создать, они нагрели тетрафторид тория до испарения, а затем осадили его на поверхность специальной прозрачной подложки. Получился слой толщиной всего 100 нанометров, тоньше человеческого волоса.
Эта технология позволяет использовать микроскопическое количество тория, что делает часы в тысячу раз менее радиоактивными и намного более доступными для производства.
Такие часы могут использоваться там, где нужно точное время до миллиардных долей секунды — например, в телекоммуникациях или системах навигации. Новый метод уменьшил количество радиоактивного материала, а значит, производство таких устройств стало дешевле и безопаснее.
Сейчас ученые продолжают работать над улучшением технологии. Одной из главных задач остается увеличение стабильности тонких пленок, чтобы часы стали еще точнее. Ученые уверены, что однажды такие часы смогут стать портативными и выйти за пределы лабораторий. В будущем их точность поможет усовершенствовать системы связи, сделать GPS-навигацию более надежной и, возможно, даже открыть новые законы физики.
Читайте также нашу статью о разработке атомных часов.
