Pesquisadores da Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) Munique têm, pela primeira vez, mediu o tempo de vida de um estado excitado no núcleo de um elemento instável. Este é um grande passo em direção a um relógio nuclear que poderia manter a hora ainda melhor do que os melhores cronometristas atômicos de hoje.

Os relógios atômicos são os cronômetros mais precisos que temos agora. Esses cronômetros são baseados no conhecimento preciso da frequência de transições específicas entre os níveis de energia definidos nas camadas de elétrons de certos átomos. Estudos teóricos sugerem que relógios nucleares que fazem uso de mudanças análogas nos estados de energia dos núcleos atômicos poderiam fornecer padrões de frequência ainda mais precisos para fins de cronometragem. Equipes de pesquisa em todo o mundo agora estão explorando maneiras de transformar essa possibilidade teórica em uma realidade prática.

No início do verão passado, físicos Dr. Peter Thirolf, Lars von der Wense e Benedict Seiferle na cadeira de Física Médica da LMU, em colaboração com colegas em Mainz e Darmstadt, alcançou um avanço notável na busca para desenvolver um relógio nuclear em funcionamento. Em artigo publicado na revista Natureza , eles relataram a primeira detecção experimental de uma transição de energia específica no núcleo de um isótopo particular do elemento tório (Th) que havia sido prevista décadas atrás. O núcleo deste isótopo instável, que tem um peso atômico de 229, é o único núcleo conhecido por ter as propriedades necessárias para o desenvolvimento de um relógio nuclear prático.

Com o apoio financeiro do projeto nuClock, financiado pela UE, Thirolf, von der Wense e Seiferle continuaram a caracterizar a transição de energia no núcleo 229º, e agora conseguiram medir o tempo de vida do estado nuclear excitado. Suas descobertas aparecem no jornal Cartas de revisão física .

"Isso representa o valor determinado experimentalmente direto para a meia-vida do estado excitado do isótopo ²²⁹ º, "diz Benedict Seiferle. A equipe LMU agora planeja medir a energia da própria transição. Com esses dados em mãos, deve ser possível, no futuro, induzir opticamente a transição de uma forma controlada com a ajuda de um laser adequadamente projetado.