Торий-229 Опции

[generalissimus19...]

Дорогие коллеги, а кто в курсе, как обстоят сейчас дела с измерением расщепления основного уровня ядра тория-229? Помнится, несколько лет назад об этом много писали, демонстрировали разные установки, обещали сделать на этом переходе суперточные атомные часы, и т.д.
А сейчас ничего не найти. Понятно, что лет пять может занять исследование, но, неужели никаких промежуточных результатов, достойных опубликования, не появилось?

[Dobryak]

Дорогие коллеги, а кто в курсе, как обстоят сейчас дела с измерением расщепления основного уровня ядра тория-229? Помнится, несколько лет назад об этом много писали, демонстрировали разные установки, обещали сделать на этом переходе суперточные атомные часы, и т.д.
А сейчас ничего не найти. Понятно, что лет пять может занять исследование, но, неужели никаких промежуточных результатов, достойных опубликования, не появилось?

Точность атомных часов определяется шириной спектральной линии, а она есть величина обратная времени жизни атомного уровня. Лучшее, что удалось найти в атомных переходах --- время жизни в 2 минуты. Изомерное состояние тория, с энергией возбуждения в несколько электронвольт, имеет время жизни в 4 часа. Т.е., можно выгадать по ширине линии в 120 раз. Остался пустячок: набрать разумное количество этого изомера. Задача пока не решена. По ссылке вроде самые последние публикации:

http://jqi.umd.edu/news/solitary-confinement

Сообщение отредактировал Dobryak - 17.4.2016, 15:25

[generalissimus19...]

Изомерное состояние тория, с энергией возбуждения в несколько электронвольт, имеет время жизни в 4 часа.
Остался пустячок: набрать разумное количество этого изомера.

По ссылке пишут даже про 6 часов.
Но я вот о чём:
В публикациях 2001 и более ранних приводится энергия этого уровня 3,5 плюс минус 1 эВ
В публикациях 2011-2012 приводится вдвое большая энергия, 7,65 плюс минус 0,05 эВ

Нет ли подвижек насчёт этих предсказаний? Может, опять не там ищут?

Т.е., как я понял, по структуре спектра альфа-частиц понятно, что изомерное состояние есть, но непонятно, как измерить реальную его энергию. Это так?

[Dobryak]

По ссылке пишут даже про 6 часов.
Но я вот о чём:
В публикациях 2001 и более ранних приводится энергия этого уровня 3,5 плюс минус 1 эВ
В публикациях 2011-2012 приводится вдвое большая энергия, 7,65 плюс минус 0,05 эВ

Нет ли подвижек насчёт этих предсказаний? Может, опять не там ищут?

Т.е., как я понял, по структуре спектра альфа-частиц понятно, что изомерное состояние есть, но непонятно, как измерить реальную его энергию. Это так?

Альфа-линии с такой точностью не измерить. Источником тория-129 был альфа распад урана-233, частично он шел в основное состояние тория-229 со спином-четностью 5/2+, частично ожидался переход в изомер 3/2+, и искали фотоны из его радиационного перехода в основное состояние. Тяжело на свете пастушонку Пете --- так как это вакуумный ультрафиолет.

В последней публикации 2015 года искали прямое возбуждение изомера в синхротронном излучении, но не увидели (похоже, что точности не хватило)

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.11...Lett.114.253001

Сообщение отредактировал Dobryak - 17.4.2016, 16:07

[generalissimus19...]

Альфа-линии с такой точностью не измерить. Источником тория-129 был альфа распад урана-233, частично он шел в основное состояние тория-229 со спином-четностью 5/2+, частично ожидался переход в изомер 3/2+, и искали фотоны из его радиационного перехода в основное состояние. Тяжело на свете пастушонку Пете --- так как это вакуумный ультрафиолет.

В последней публикации 2015 года искали прямое возбуждение изомера в синхротронном излучении, но не увидели (похоже, что точности не хватило)

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.11...Lett.114.253001

Ну, что, победа!..
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.11...Lett.132.182501
https://physics.aps.org/articles/v17/71
В качестве носителя тория они использовали искусственно выращенные кристаллы фторида кальция, допированные торием. Для возбуждения построили перестраиваемый лазер на нелинейной оптике, чтобы загнать волну в столь коротковолновый диапазон.
В итоге, смогли получить флюоресценцию на нужной длине волны, и проверить её отсутствие с торием-232 вместо 229.
Уточнили энергию этого уровня в 800 раз, по сравнению с предыдущими попытками.
Получается, что флюорит не так уж сильно поглощает на этой длине волны, а, значит, можно обойтись без плазменно-магнитных и прочих ловушек. При таком уровне допирования, пусть даже "свет" (ну, на самом деле, всё же, вакуумный ультрафиолет) доходит только от первых десятков микрон поверхностного слоя, его интенсивность достаточна для регистрации.
Получили экспериментально время жизни 630 секунд в кристалле, и 1470 секунд (плюс-минус 50) в пересчёте на вакуум, что находится в хорошем согласии с теорией.
Что удивляет, это, на самом деле, одна из самых лобовых схем. И, несомненно, на заре исследований тория-229 она точно использовалась. Просто, видимо, не там искали, 15-летней давности оценки этой энергии вообще были 3,6 эВ. Потом появилось значение 7,2 эВ. А, по факту, оказалось 8,35574(3) эВ.

Я считаю - в пределах 10-20 лет надо ждать переопределения секунды!