اولین ساعت هسته ای جهان در دست ساخت/ خطای یک صدم ثانیه در 13,8 میلیارد سال!

گروه دانشمندان از دانشگاه ملی پژوهش های هسته ای « می فی» ساعتی هسته ای را که با خطای یک صدم ثانیه در 13,8 میلیارد سال (تقریبا این مقدار سال گیتی وجود دارد) را می سازند. این ساعت 100 بار دقیق تر از بهترین ساعت های اتمی موجود کنونی است. ساعت اتمی با « توریوم -229» کار می کند. با کمک این ساعت می توان سیستم ناوبری - جهت یابی - جی. پی. اس و گلوناس را بهبود بخشید. این نوع ساعت برای علم بنیادی نیز اهمیت دارد ، به عنوان مثال، با کمک این ساعت می توان تئوری کلی نسبیت را به امتحان گذاشت. از ساعت های اتمی می توان برای رشد و توسعه یک جهت کامل ر عرصه تقارن گرانش استفاده کرد. بر اساس آنها می توان دستگاه اندازه گیری شدت گرانش را برای کشف، معادن: فلزات کمیاب و نفت و گاز و پیدا کردن زیر دریایی ها و دیگر وسایل ، ساخت. پطر بوریسوک متخصصی از دانشگاه «می فی» در توضیح گفت: « معلوم شد با یادگیری اندازه گیری زمان با چنین دقتی می توانیم تغییرات نقطه ای میدان جاذبه زمین را اندازه بگیریم. این مهم به جستجو و کشف معادن کمک خواهد کرد. زیبا میدان جاذبه به تراکم لایه ها بستگی دارد. مطابق با این امر، اگر تراکم لایه های معدنی تغییر کند ، مثلا در این محل فلزات سنگین قرار داشته باشند این نکته بر میدان جاذبه تأثیر خواهد گذاشت». اصل کار ساعت های هسته ای که متخصصان دانشگاه « می فی» و موسسه تحقیقاتی فیزیک - فنی و اندازه گیری رادیو - فنی روی ساخت آن کار میکنند بر حساب دوره های زمانی با کمک تغییرات منظم در حال وقوع با هسته یونی ایزوتوپ رادیواکتیو توریوم -229 استوار است. در ساعت های اتمی کنونی ، گذار الکترون ها که به دور اتم می چرخند از یک سطح انرژتیک به سطح دیگر یعنی فرکانس تغییر مدار آنها کار می کند. امتیاز ساعت های اتمی در آن است که هسته با قرار داشتن در داخل اتم که با باصطلاح « پالتوی الکترونی» محافظت می شود - یعنی در حال چرخیدن به دور هسته الکترون هاست - کمتر تحت تأثیر عوامل خارجی قرار می گیرد. این نکته اطمینان ساعت های اتمی را افزایش می دهد. بوریسوک در توضیح گفت: « برای ساخت ساعت های اتمی باید چهار مرحله طی شود: دریافت یون ها، حفظ آنها ، سرد کردن آنها و نهایتا ثبت گذار زمانی آنها. شرکت دولتی « روس اتم» سرمایه دو مرحله کار ما را تأمین کرد و مواد لازم از جمله توریوم -229 را در اختیار ما گذاشت که فقط در رآکتور اتمی می توان آن را بدست آورد. بدین ترتیب ما از تولید یون ها و از تله ای برای گرفتن آنها برخورداریم. بدین ترتیب می توانیم آنها را بگیرم و نگهداریم. اکنون نیاز به لیزر برای ساخت سیستم سرد کردن آنها داریم و در حال جستجوی سرمایه ضروری برای این مرحله از کارها هستیم». به گفته متخصصان موسسه تحقیقات فیزیک -فنی « می فی»، علاوه بر گروه دانشمندان روسیه ، متخصصان آلمان وآمریکا به ساخت ساعت های اتمی نزدیک شده اند. « روسیه از نقطه نظر زیر ساخت برای ساخت این نوع ساعت ها کمی از آن کشور ها عقب می ماند. اما ما از امکانات خوبی برای درک مسأله و راه های حل این مسائل و پایه و اساس فیزیکی که در اینجا بنیان گذاشته شده است برخورداریم. یوگنی تکال از موسه علمی - پژوهشی فیزیک هسته ای با ما کار می کند. وی بنیان گذار ایده کاربرد هسته « توریوم -229» برای ساخت ساعت هاست. بعلاوه، وی امکان ساخت لیزر در همین گذار هسته ای در توریوم -229 را به اثبات رساند، یعنی عملا گاما لیزر با محدوده نوری. اجرای موفق استاندارد جدید اندازه گیری زمان بشکل ساعت های اتمی و لیزر در گذر هسته ای انرژی نوری تأثیر قابل توجهی بر سطح تمام رشد تکنولوژیکی بشریت خواهد گذاشت. بعلاوه ما از ایده های بسیار زیبایی برخورداریم که پس از ساخت این ساعت ها آنها را عملی خواهیم کرد. به مجرد اینکه ابزار مربوطه ظاهر شوند می توانیم در کوتاهترین زمان تمام مسائل را حل کنیم. آمریکایی ها نیز در این رشته فعالیت می کنند. آنها هم حتما ایده هایی در این زمینه دارند. اما من فکر می کنم که ما از مزایای بیشتری برخورداریم».