Película delgada de torio promete revolucionar la precisión y accesibilidad de los relojes atómicos
MadridCientíficos de UCLA han avanzado en la mejora de relojes atómicos al utilizar torio-229 en películas delgadas, en lugar de los cristales dopados habituales de torio. Este cambio ayuda a superar los problemas de escasez y mayor radiactividad asociados al uso de cristales de torio. El uso de películas delgadas de torio-229 podría hacer que los relojes atómicos sean más pequeños, económicos y accesibles.
Películas delgadas de torio-229: seguridad y eficacia
Las películas delgadas de torio-229 ofrecen varias ventajas significativas. Tienen baja radiactividad, lo que las hace más seguras de usar. Además, pueden producirse en grandes cantidades y a un costo reducido. Proporcionan un entorno estable para los núcleos, lo que mejora la precisión.
Relojes atómicos miden el tiempo monitorizando las vibraciones de átomos. Actualmente, estos relojes utilizan cámaras de vacío para atrapar y enfriar átomos, logrando mediciones precisas. Sin embargo, estos sistemas son grandes y complejos. Las películas delgadas de torio-229 podrían ofrecer una solución más pequeña y sencilla utilizando cambios de energía nuclear a un ritmo mucho más rápido. Un reloj nuclear podría establecer nuevos estándares de precisión en la medición del tiempo. Su mayor estabilidad y exactitud podrían ser útiles en diversos campos científicos e industriales.
Los relojes basados en torio no solo miden el tiempo; también ofrecen a los científicos la oportunidad de investigar las leyes fundamentales de la física. A través de una espectroscopía nuclear detallada, los investigadores pueden analizar las interacciones en los núcleos atómicos. Este examen minucioso podría poner a prueba las teorías actuales sobre la materia y la energía y incluso podría conducir a nuevos descubrimientos científicos.
Los relojes de torio podrían mejorar la navegación por satélite, las telecomunicaciones y el comercio de alta frecuencia al ofrecer mayor precisión y estabilidad. Esto llevaría a significativas mejoras en el rendimiento de estos sectores. A medida que avancen los métodos para fabricar películas de torio, podrían volverse indispensables para cualquier tecnología que requiera la máxima precisión en la medición del tiempo.
La tecnología de película de torio podría abrir la puerta a un futuro donde mantener una precisión extrema en la medición del tiempo sea posible y útil en la vida cotidiana. Este avance innovador tiene el potencial de mejorar la investigación científica y diversos usos empresariales, superando las capacidades de los relojes atómicos actuales.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08256-5y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Chuankun Zhang, Lars von der Wense, Jack F. Doyle, Jacob S. Higgins, Tian Ooi, Hans U. Friebel, Jun Ye, R. Elwell, J. E. S. Terhune, H. W. T. Morgan, A. N. Alexandrova, H. B. Tran Tan, Andrei Derevianko, Eric R. Hudson. 229ThF4 thin films for solid-state nuclear clocks. Nature, 2024; 636 (8043): 603 DOI: 10.1038/s41586-024-08256-5Compartir este artículo