Un team di ricercatori provenienti da Germania e Austria ha effettuato una nuova misurazione del nucleo di un isotopo di torio-229, avvicinandoci di un passo a un orologio nucleare. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive come hanno misurato l'isotopo ei loro risultati.

Negli ultimi cento anni, gli scienziati hanno sviluppato orologi sempre più precisi. Passando dai movimenti al quarzo al ticchettio degli elettroni in un guscio atomico, gli scienziati hanno avanzato il cronometraggio al punto che alcuni orologi atomici sono precisi a una parte su 10 ¹⁸ —abbastanza preciso da non perdere un solo secondo durante la vita dell'universo fino ad oggi.

Ma ancora, gli scienziati vogliono un orologio ancora più accurato:uno basato sulle oscillazioni dei nuclei di un atomo, o in questo caso, un isotopo. I ricercatori hanno tentato di realizzare un orologio del genere in precedenza, ma hanno fallito per vari motivi, principalmente legati alle alte energie di transizione coinvolte. La maggior parte di questo lavoro si è concentrata sul torio-229 perché il suo stato eccitato è il più basso noto per tutti i nuclei atomici.

Fino ad ora, sono stati fatti molteplici tentativi per identificare l'esatta lunghezza d'onda della luce ultravioletta che potrebbe essere utilizzata per eccitare il torio-229, che rivelerebbe il tipo di laser che potrebbe essere utilizzato per creare un orologio nucleare. Ognuno ha dato risultati leggermente diversi, ma gli scienziati si stanno avvicinando alla risposta. In questo nuovo sforzo, i ricercatori si sono avvicinati ancora di più, portando con sé la possibilità di una nuova era di cronometraggio.

Il lavoro ha comportato la misurazione della radiazione emessa da un campione di uranio-233 mentre decadde in diversi tipi di isomeri, uno dei quali era il torio-229, una tecnica che è stata già sperimentata. Ma questa volta, il team ha utilizzato un metodo più preciso, che ha portato a una stima più precisa della lunghezza d'onda della luce ultravioletta necessaria per misurare le oscillazioni del nucleo dell'isotopo. Hanno misurato l'energia di transizione a 8,1 elettronvolt, il che significherebbe che un laser ultravioletto con una lunghezza d'onda di 153,1 nanometri potrebbe essere utilizzato per costruire l'inafferrabile orologio nucleare. Il team prevede di eseguire più misurazioni utilizzando la stessa tecnica per ridurre l'incertezza, e forse per arrivare alla misura esatta necessaria per costruire l'orologio più accurato che si possa immaginare.

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