Investigadores de Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) Munich tienen, por primera vez, midió la vida útil de un estado excitado en el núcleo de un elemento inestable. Este es un gran paso hacia un reloj nuclear que podría marcar la hora incluso mejor que los mejores cronometradores atómicos de la actualidad.

Los relojes atómicos son los cronómetros más precisos que tenemos ahora. Estos cronometradores se basan en el conocimiento preciso de la frecuencia de transiciones específicas entre niveles de energía definidos en las capas de electrones de ciertos átomos. Los estudios teóricos sugieren que los relojes nucleares que utilizan cambios análogos en los estados de energía de los núcleos atómicos podrían proporcionar estándares de frecuencia aún más precisos para fines de cronometraje. Los equipos de investigación de todo el mundo están explorando formas de convertir esta posibilidad teórica en una realidad práctica.

A principios del verano pasado los físicos Dr. Peter Thirolf, Lars von der Wense y Benedict Seiferle en la Cátedra de Física Médica de LMU, en colaboración con colegas en Mainz y Darmstadt, logró un avance notable en la búsqueda para desarrollar un reloj nuclear funcional. En un artículo publicado en la revista Naturaleza , informaron de la primera detección experimental de una transición energética específica en el núcleo de un isótopo particular del elemento torio (Th) que se había predicho hace décadas. El núcleo de este isótopo inestable, que tiene un peso atómico de 229, es el único núcleo que se sabe que tiene las propiedades necesarias para el desarrollo de un reloj nuclear práctico.

Con el apoyo financiero del proyecto nuClock, financiado por la UE, Thirolf, von der Wense y Seiferle han continuado caracterizando la transición energética en el núcleo 229, y ahora han logrado medir la vida útil del estado nuclear excitado. Sus hallazgos aparecen en la revista. Cartas de revisión física .

"Esto representa el valor directo determinado experimentalmente para la vida media del estado excitado del isótopo ²²⁹ Th, ", dice Benedict Seiferle. El equipo de LMU ahora planea medir la energía de la transición en sí. Con estos datos en la mano, Debería ser posible en el futuro inducir ópticamente la transición de forma controlada con la ayuda de un láser diseñado apropiadamente.