Pesquisadores da Universidade do Colorado deram um importante passo rumo à criação do primeiro relógio nuclear do mundo, graças a uma descoberta liderada pelo estudante Chuankun Zhang. Ele conseguiu detectar um sinal do núcleo do tório-229, algo que físicos têm procurado por quase cinco décadas. A transição observada representa um marco no desenvolvimento de um novo tipo de relógio, com precisão milhões de vezes superior à das tecnologias atuais.
A transição do tório-229, chamada de “transição do relógio nuclear”, já havia sido observada anteriormente, mas a nova medição é extremamente mais precisa. Esta é a terceira vez, em apenas quatro meses, que a transição é registrada, com os resultados anteriores vindo de equipes de cientistas nos Estados Unidos e na Alemanha.
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O mistério do tório-229 e sua importância para a ciência
Desde a década de 1970, o tório-229 atrai a atenção de físicos por sua incomum capacidade de excitação nuclear com energia muito inferior à necessária para outros elementos. Normalmente, para que um núcleo atômico mude de estado, é preciso uma quantidade elevada de energia, como a fornecida por fótons de raios gama. No caso do tório-229, essa transição ocorre com quase 10 mil vezes menos energia, um fenômeno que ainda intriga os cientistas.
Esse comportamento foi descoberto em 1976, quando os físicos Larry Kroger e Charles Reich, durante experimentos com urânio-233, perceberam que o tório-229 se comportava de maneira única. O núcleo do tório, ao contrário de outros átomos, tem uma diferença quase imperceptível entre seus estados fundamental e excitado, o que facilita essa transição.
O próximo passo: a criação do relógio nuclear
A ideia de usar o tório-229 para criar um relógio nuclear surgiu em 2003, quando pesquisadores alemães sugeriram que ele poderia superar os melhores relógios atômicos, pois seria menos suscetível a interferências externas. Para construir um relógio tão revolucionário, os cientistas precisavam descobrir exatamente quanta energia um laser deve fornecer para induzir a transição nuclear no tório-229.
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Agora que essa energia foi medida com precisão, os cientistas estão otimistas. O físico Jun Ye, responsável pelo relógio atômico mais preciso do mundo, já se prepara para realizar experimentos com diferentes comprimentos de onda de laser, buscando usar a transição do tório-229 para estudar se as leis da física mudam com o tempo.
Essa descoberta abre novas possibilidades para testar teorias fundamentais da física e poderá levar a avanços significativos na medição do tempo e na compreensão das leis do universo.
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