Dünyanın ilk nüvə saatının prototipi hazırlanıb

Alimlər nüvə saatında tələb olunan əsas komponentləri müəyyənləşdiriblər və ilk prototipi istehsal ediblər.

“The İndependent” nəşri yazır ki, vaxtı daha dəqiq ölçməsi gözlənilən nüvə saatları üzərində çoxdan işlənsə də, qarşıda çətin maneələr var idi. Atom saatları atomdakı elektronların enerji vəziyyətini dəyişdirərək işləyir. Bu yüksək və aşağı enerji keçidləri zamanı atomlar növündən asılı olaraq çox dəqiq tezlikdə enerji buraxırlar. Qabaqcıl saatlar bu tezliyi aşkar etmək və ölçməklə hazırlanır. Sezium, ümumiyyətlə, atom saatlarında istifadə edilərkən, stronsium elementinin daha dəqiq nəticələr verdiyi də görülür.

Nüvə saatlarının prinsipi elektronlar deyil, atom nüvəsindəki enerji dəyişiklikləri vasitəsilə vaxtı ölçməyə əsaslanır. Atomdan 100 min dəfə kiçik olan nüvədəki enerji dəyişikliyinin daha dəqiq ölçülər verməsi gözlənilir. Alimlərin bu məqsədə çatmaqda qarşılaşdıqları əsas maneələrdən biri atom nüvələrinin enerji vəziyyətini dəyişdirə bilməmələri idi. Torium elementinin torium-229 izotopunun nüvəsində enerji dəyişikliyi yaratmaq nisbətən daha az enerji tələb etdiyi üçün bu, diqqət mərkəzində idi. Bu il tədqiqatçılar əsaslı addım ataraq torium-229-un atom nüvəsinin enerji vəziyyətini dəyişməyə nail olublar. Tədqiqat aparan komanda bu uğura əsaslanan ilk atom saatı prototipini hazırlayıb.

Tədqiqatçılar kalsium flüoridindən kristal düzəldərək içərisinə torium atomunun nüvəsini yerləşdiriblər. Daha sonra bu kristalı stronsium əsaslı atom saatına yerləşdirdilər və ultrabənövşəyi işığa məruz qoyublar. Bu prototip zamanı mövcud atom saatlarından daha dəqiq ölçməyib, lakin bu, ona doğru atılmış mühüm addımdır. Komanda bildirib ki, tədqiqatdakı mexanizm tam nüvə saatı olmasa da, onun əsas komponentlərini ehtiva edir.

Vyana Texniki Universitetindən Torsten Şum həmmüəllifi olduğu araşdırma haqqında deyib: “Bu ilk prototiplə biz sübut etdik ki, torium ultra yüksək dəqiqliklə vaxtı ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Yalnız texniki inkişaf işləri qalıb və başqa heç bir əsas maneə gözlənilmir. Təqdim etdiyimiz kəskin ölçmələrlə nüvə saatları kainatın sirlərinin açılmasına, həmçinin GPS və internet sürətinin yaxşılaşdırılmasına töhfə verə bilər”.

Məqalənin digər müəllifi, fizik Jun Ye bildirib: “Milyardlarla il işləsə belə, bir saniyəsini qaçırmayan bir qol saatı təsəvvür edin. Biz hələ tam orada deyilik, lakin bu araşdırma bizi o dəqiqlik səviyyəsinə yaxınlaşdırır”.

Bu texnologiyanı atom saatları ilə müqayisə edərək, komanda əlavə edib: “Nüvə saatları atomun elektron qabığında baş verən elektron keçidindən fərqli olaraq atomun nüvəsindəki nüvə keçidinə əsaslandığı üçün nüvə saatları vəziyyətlərə daha az həssas ola bilər”.

Digər sadə səbəb odur ki, toriumdakı nüvə keçid tezliyi əksər atom saat tezliklərindən daha yüksəkdir. Ümumiyyətlə, daha sürətli işləyən saat vaxtı daha dəqiq ölçür.

Tədqiqatçılar iki-üç il ərzində atom saatlarını üstələyən nüvə saatlarının hazırlanacağını düşünürlər.