Решена проблема создания ядерных часов трюком ювелира

В последние десятилетия прогресс в области хронометрии был обусловлен разработкой нового поколения атомных часов, основанных на ядерных процессах. Эти технологии демонстрируют значительный потенциал для повышения точности измерения времени по сравнению с существующими стандартами. Однако широкое внедрение ядерных часов долгое время сдерживалось проблемами, связанными с несовершенством материалов, используемых в их конструкции.

Функционирование ядерных часов основано на использовании кристаллов, содержащих атомы тория, которые служат резонаторами для синхронизации атомных ядер. Эффективность взаимодействия возбуждающего излучения с этими кристаллами существенно зависит от структурных дефектов их кристаллической решетки. Традиционные методы улучшения качества кристаллов, такие как термическая обработка, не всегда обеспечивают необходимый уровень чистоты и однородности материала, что имеет критическое значение для достижения требуемой точности измерений.

Исследовательская группа из Венского технического университета разработала уникальную методологию, основанную на принципах, аналогичных тем, которые применяются в ювелирной промышленности для улучшения качества драгоценных камней. Данный метод включает контролируемый процесс перекристаллизации кристаллов фторида кальция с торием в условиях высокого вакуума, что позволяет устранить дефекты кристаллической структуры и повысить прозрачность материала, особенно в ультрафиолетовом диапазоне.

Принцип действия методики заключается в гомогенизации кристаллической структуры и минимизации внутренних напряжений, что аналогично процессам, применяемым в ювелирной промышленности для оптимизации оптических характеристик драгоценных камней. Результаты применения данной технологии привели к значительному улучшению структуры кристаллов фторида кальция с торием, что существенно повысило эффективность взаимодействия лазерного излучения с ядрами тория и, соответственно, точность измерения времени.

Данное открытие вносит важный вклад в развитие современных технологий атомных часов и открывает широкие перспективы для фундаментальных исследований в области квантовой механики и атомной физики. Повышение качества кристаллов и их прозрачности в ультрафиолетовом диапазоне способствует более глубокому пониманию принципов квантовых процессов и синхронизации атомных ядер, что имеет ключевое значение для дальнейшего развития этих научных дисциплин, пишет progorodsamara.ru.