Ученые разрабатывают сверхточные ядерные часы: точнее атомных

Такие часы используются в областях, где нужно точное время, до миллиардных долей секунды.

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.