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日本理化學(xué)研究所測得三電荷釷-229離子衰變壽命

來源: 北崎國際貿(mào)易(北京)有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái) 2024/08/31 16:26:21 已瀏覽:
導(dǎo)讀:據(jù)日本理化學(xué)研究所(RIKEN)**消息,該機(jī)構(gòu)量子計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家在使用激光設(shè)計(jì)核鐘方面取得突破:*捕獲了釷-229離子,特別是帶有3個(gè)正電荷的釷-229離子,并使用激光精確測量了它們的衰變壽命。

科技日?qǐng)?bào)北京8月21日電 (記者張佳欣)據(jù)日本理化學(xué)研究所(RIKEN)**消息,該機(jī)構(gòu)量子計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家在使用激光設(shè)計(jì)核鐘方面取得突破:*捕獲了釷-229離子,特別是帶有3個(gè)正電荷的釷-229離子,并使用激光測量了它們的衰變壽命。找到合適的元素并測量其核衰變壽命是研制核鐘的關(guān)鍵。

  目前*的光學(xué)原子鐘計(jì)時(shí)極為,即使經(jīng)過宇宙年齡兩倍的時(shí)間,其誤差還不到1秒。但現(xiàn)在,許多研究人員正將目光投向下一代精密計(jì)時(shí)器——核鐘。這種時(shí)鐘有望幫助人們揭示新的物理學(xué)現(xiàn)象,如暗物質(zhì)。

  核鐘的精度要比光學(xué)原子鐘高10倍,這主要是因?yàn)樵雍藢?duì)外部電磁場和溫度波動(dòng)的敏感度遠(yuǎn)低于電子。但激發(fā)原子核所需的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過傳統(tǒng)激光的輸出。不過,釷-229原子核是個(gè)例外。它在原子核中是個(gè)“異類”,具有異常低的激發(fā)能量,甚至低到可通過真空紫外激光來激發(fā)。

  捕獲三電荷釷-229離子是開發(fā)核鐘的有前景的方法。這種釷離子有一個(gè)優(yōu)勢,即可通過激光進(jìn)行冷卻。它們?cè)诩す庹丈湎聲?huì)發(fā)出熒光,因此也很容易檢測到。但在將三電荷釷-229離子用于核鐘之前,需要準(zhǔn)確測量其原子核衰變壽命等關(guān)鍵參數(shù)。RIKEN量子計(jì)量實(shí)驗(yàn)室研究人員通過從鈾中創(chuàng)建三電荷釷-229異構(gòu)體離子,并用激光探測它們,實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。

  研究證明,新創(chuàng)建的離子捕獲系統(tǒng)可捕獲由鈾產(chǎn)生的三電荷釷-229離子。*終測得的釷-229離子的衰變壽命約為1400秒,處于合適范圍內(nèi)。研究人員表示,如果壽命太長,就無法測量;如果壽命太短,就無法利用這些離子來制造高精度核鐘。1400秒對(duì)于核鐘應(yīng)用來說是非常理想的壽命。

  目前,研究人員正將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向開發(fā)一種可用于實(shí)現(xiàn)核鐘的*激光。


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