Dos equipos han construido relojes nucleares con torio-229, una tecnología que podría superar a los relojes atómicos.
Dos equipos de investigación han alcanzado una meta perseguida durante años: poner en marcha relojes nucleares. Los dispositivos, desarrollados en China y Austria, se basan en el torio-229, un isótopo con un núcleo capaz de servir como referencia temporal estable.
La idea recuerda a los relojes atómicos, que miden el tiempo observando saltos de energía en los electrones. La diferencia es que un reloj nuclear usa transiciones dentro del núcleo, donde están protones y neutrones. Esa parte del átomo queda más protegida frente al entorno y debería sufrir menos interferencias.
Por eso estos relojes podrían llegar a ser más robustos y precisos. Sin embargo, convertir la idea en un aparato real era complicado. El torio-229 necesita luz láser en el ultravioleta de vacío, una región difícil de producir y controlar.
Para superar ese problema, los investigadores insertaron torio en cristales de fluoruro de calcio y lo examinaron con láseres continuos de unos 148 nanómetros. Así accedieron a la transición nuclear que sirve como base del reloj.
Las dos demostraciones tuvieron enfoques distintos. El equipo chino empleó un láser más potente y mostró que la frecuencia podía estabilizarse durante un día con una precisión cercana a una parte en diez billones. El grupo europeo usó más torio en el cristal y buscó materia oscura ultraligera mediante posibles cambios periódicos. No encontró esa señal, pero alcanzó una sensibilidad comparable a la de los mejores relojes atómicos.
El resultado abre una vía para relojes compactos aplicados a navegación, detección gravitatoria y pruebas de física fundamental. También permitiría estudiar si ciertas constantes de la naturaleza cambian.
Basado en: Sam Jarman, Phys.org