Сразу несколько научных групп в мире объявили об экспериментах по запуску ядерных часов, работающих на изотопе тория-229. В авангарде вместе с представителями США, Китая и Европы оказались и наши, российские, ученые из Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. Еще в 1990-х именно российский ученый, профессор МИФИ Евгений Ткаля разработал теоретическую основу и предложил использование данного перехода для стандарта времени и частоты.
Событием минувшей недели стали публикации физиков из китайского Университета Цинхуа и Венского центра квантовой науки и технологий в Австрии, которые «впервые» использовали ядро атома тория-229 для измерения времени.
Как объяснил участник российской научной группы, заведующий кафедрой квантовой метрологии Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Петр Борисюк, только торий-229 позволяет измерить изменения структуры ядра с помощью лазерного излучения. Ученые нашли резонансную частоту лазерного излучения при воздействии которого ядро тория-229 переходит в возбужденное изомерное состояние. Пока она меньше действующего стандарта – всего 1 на 10 в минус 15 степени.
«Но в будущем, через несколько лет этот радиоактивный изотоп с периодом полураспада 7880 лет позволит нам уточнить определение секунды до 10 в минус 20 степени», - отмечает Петр Борисюк.
По словам эксперта, сейчас в мире этими проектами занимаются несколько групп, американцы, китайцы, и европейцы идут вровень, внедрив ядра тория-229 в широкозонные кристаллы на основе фторидов. По словам Петра Борисбка, российский экспериментальный ториевый проект стартовал еще в 2012 году под руководством профессора НИЯУ МИФИ Виктора Ивановича Трояна, а Евгений Викторович Ткаля подключился к проекту как теоретик
«Мы движемся неплохими темпами, но, увы, пока вынуждены лишь догонять зарубежных физиков, хотя идея о создании ториевых часов была высказана больше 30 лет назад именно нашим ученым Евгением Викторовичем Ткаля, который является профессором нашей кафедры в НИЯУ МИФИ, а также научным сотрудником РФЯЦ ВНИИЭФ и ФИАН. Причем, если еще в начале 2000-х годов на него ссылались все разработчики ядерных часов в мире, то после 2022 года, словно по чьей-то команде перестали», - отмечает ученый.
Участник российской научной группы, заведующий кафедрой квантовой метрологии Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Петр Борисюк