Новости | Почта | Поиск | Программы | Каталог сайтов | Музыка | Телепрограмма | Карты | Интернет ТВ | Домены | Знакомства
Важное: Петербург | Ленинградская | Зенит | Медведев | Лукашенко | Футбол | Хоккей | НАТО | Путин | Рогозин | Аксенов | Глазьев | Газпром | Крым | Полтавченко | Пушков
Главная
Новости. Общество
Новости политики
Деловые новости
  Курс рубля
Новости спорта
Новости науки
Новости культуры
Религия
Мировые новости
  Сирия
Новости образования
Новости Москвы
Происшествия
Оборона и безопасность
Экология
Туризм
Ленты анонсов
Справки
Фотоленты
Видео
Инфографика
Погода
Ссылки
Карта
Фотогалерея

Искали недавно:
ea
iooei%0a
воронеж
вести
ФУТБОЛ+И+ВЕЧНОСТЬ
Eo
Карпенко
габон
сергей+михеев
Эксклюзив+\\\\\\\\\\\\...
Ea
вода+россии
Мордовия
Измаилов
Кержаков
Медведев
модель\\\'
титан
демушкин
кбр+горы
Еще...



counter

Новости науки

Управление атомным ядром позволит физикам из МГУ сделать часы в десятки раз точнее атомных



Евгений Ткаля, заведующий Лабораторией электрон-ядерных и молекулярных процессов Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ, теоретически показал, как можно управлять частотой, с которой ядро тория-229 переходит из возбуждённого состояния в основное. Оказалось, что частоту переходов можно как ускорять, так и замедлять в десятки раз. Это позволит создавать хронометры в десятки раз более точные, чем самые лучшие современные атомные часы. Исследование сотрудника МГУ опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Спрос на сверхточные часы весьма высок. Нужны они не только физикам-экспериментаторам, но и инженерам, создающим навигационные системы вроде GPS и ГЛОНАСС, а значит, и обычным людям, которые пользуются такими системами.

На сегодня самыми точными часами являются атомные. Время в них отсчитывается с помощью переходов электронов между энергетическими уровнями. Соответственно, чем короче период между двумя переходами, тем более краткую долю секунды можно отмерить.

Физики, которым всегда хочется получить ещё более точное оборудование, относительно недавно задумались о применении в часах переходов между энергетическими уровнями ядра. Ведь период между такими переходами гораздо короче, а значит, и время можно измерять гораздо точнее.

Проблема в том, что в абсолютном большинстве случаев этот период уж слишком мал. Остальные элементы оборудования не обладают таким быстродействием. Кроме того, в результате перехода излучается ионизирующий гамма-квант, что также не способствует разработке технологии.

Таким образом, физикам нужно было выбрать ядро, в котором переходы между уровнями совершаются гораздо реже, чем в большинстве других ядер (но всё равно гораздо чаще, чем в электронной оболочке атома).

Такой кандидат у учёных есть: ядро тория-229. У него уникально низкая для ядра частота переходов, а значит, и низкая энергия излучаемого кванта. Испускается не гамма- и даже не рентгеновский фотон, а всего лишь квант ультрафиолетового излучения.

Однако загвоздка есть и здесь. Проблема в том, что энергия, выделяемая при переходе, может не выйти в виде фотона, а перейти к одному из ближайших к ядру электронов. Это явление называется внутренней конверсией. В изолированном атоме тория-229 вероятность того, что энергия "достанется" электрону, нежели будет "высвечена" в виде фотона, в миллиард раз выше.

Однако, как выяснил Ткаля, ситуацию можно изменить. Для этого нужно поместить атом в кристалл с широкой запрещённой зоной.


"Моя идея состоит в том, что в кристалле электронная оболочка может полностью перестроиться, из-за чего можно наблюдать ядерное излучение без конверсии, которая оказывается запрещена", - пояснил Ткаля в пресс-релизе университета.


Таким образом, использовав подходящий кристалл, нежелательный эффект можно устранить и пользоваться атомом тория как часами. Более того, учёный придумал способ ещё сильнее повысить точность таких часов.

Автор пришёл к выводу, что частотой переходов можно управлять, если окружить такой кристалл тонкой диэлектрической или металлической плёнкой. Такое изменение частоты переходов хорошо известно для переходов между энергетическими уровнями электронов и называется эффектом Парселла. Теперь выясняется, что его аналог существует и для ядер.

Расчёты показали, что окружающая кристалл оболочка в зависимости от свойств и размера позволит изменить темп переходов в десятки раз, вплоть до 50. Этот эффект уже удалось наблюдать экспериментаторам из МИФИ. А рост частоты переходов означает рост точности.

Правда, на пути создания таких часов есть ещё одно препятствие: энергия "ядерного" перехода известна недостаточно точно. Сейчас она просчитана с погрешностью в десятые доли электрон-вольта, а необходима точность порядка одной десятитысячной электрон-вольта.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о рекордно точных часах и атомных часах размером со спичечный коробок.


Подраздел: Наука

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=3006650

13.04.2018 12:44

В России начала работу первая общедоступная интернет-обсерватория
Что происходит в мозге летучей мыши во время полёта? Новый датчик помог узнать ответ
Большая разница между полами грозит животным вымиранием
Ценнее золота: в "шведских Помпеях" нашли древнейший в Скандинавии экзотический овощ
И такое бывает: ген, отвечающий за тягу к сладкому, также помогает похудеть
Откуда столько крупных хищников среди динозавров, стало ясно после анализа их зубов
Создана вакцина от аллергии на арахис, способная договориться с бдительной иммунной системой
В Арктике обнаружены первые в мире солёные подлёдные озёра
Не все консервные банки безопасны для пищеварительного тракта
Иммунотерапия: эксперты рассказали об универсальном оружии в борьбе с онкологией
Томский инженер придумал, как распознавать людей в видеопотоке по любым "плоским" изображениям
Главные камни Стоунхенджа появились там не благодаря людям
Эволюция "на бровях": как форма лба помогла выжить людям и погубила неандертальцев
Чёрные дыры могут расти, многократно сливаясь друг с другом

Еще...

«Сентябрь, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Новости науки:

2018-09-21

18:10 Найден организм, способный выжить на Марсе

17:30 Пешие прогулки снижают тяжесть инсульта, особенно у пожилых людей

16:32 В Индии впервые заметили богомола, ловящего рыбу

16:13 Новый нанофильтр ускорит очистку воды в сто раз

15:08 Поможет в лечении переломов: впервые обнаружены скелетные стволовые клетки человека

14:29 В России найдены древнейшие в мире бесспорные останки животного

10:35 Японский зонд сбросил на астероид Рюгу первые роверы

09:13 Астрономы выяснили, как подсмотреть за рождением сверхмассивной чёрной дыры

2018-09-20

17:59 Зелёный чай подарил учёным новый инструмент генной терапии

17:24 Учёные: мозг человека может быть запрограммирован на лень

15:25 Очищение мозга от "зомби-клеток" может стать новым методом лечения слабоумия

14:43 Планета из "Стартрека" оказалась не выдумкой, а ближайшей суперземлёй у солнцеподобной звезды

13:56 Ожившие игрушки: инновационная кожа превращает обычные предметы в роботов

11:10 Спутник впервые поймал сетью космический мусор

10:11 Российские биологи научились восстанавливать повреждённые нервы с помощью генной терапии

2018-09-19

18:06 Без работы никто не останется: учёные рассказали, почему не надо бояться роботозамещения

17:25 Геологи выяснили, как добыча сланцевой нефти и газа делает грунтовые воды радиоактивными

16:11 Частицы углерода из загрязнённого воздуха проникают даже в плаценту

14:45 Астрономы нашли самое жёсткое вещество во Вселенной и новый источник гравитационных волн

14:02 Новая угроза: комары переносят микропластик из воды на сушу

Page generated: 0.26

(c) 2017 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК