Relógios nucleares operacionais são desenvolvidos em Viena e Pequim
Dispositivos com tório-229 podem ampliar a precisão da medição do tempo, mas ainda precisam ser aperfeiçoados.
Em resumo
- Equipes em Viena e Pequim criaram os primeiros relógios nucleares operacionais.
- Os aparelhos usam lasers para medir transições no núcleo do tório-229.
- A tecnologia ainda precisa avançar para superar os melhores relógios atômicos.
Equipes científicas que trabalharam separadamente em Viena, na Áustria, e Pequim, na China, desenvolveram os dois primeiros relógios nucleares operacionais do mundo. Os resultados foram apresentados nesta quarta-feira em artigos publicados na revista Nature. Baseados no isótopo tório-229, os dispositivos representam uma nova etapa na busca por medições de tempo mais precisas, embora ainda não superem os melhores relógios atômicos convencionais.
Como os relógios funcionam
Apesar do nome, os relógios nucleares não são movidos por fusão ou fissão. Eles calculam o tempo monitorando a interação entre um laser e o núcleo de um átomo. Nos aparelhos desenvolvidos pelas equipes, o tório-229 está aprisionado em cristais sólidos de fluoreto de cálcio.
Relógios atômicos convencionais usam lasers ou micro-ondas para provocar mudanças nos níveis de energia dos elétrons que ficam ao redor do núcleo, com elementos como césio ou estrôncio. Já os novos dispositivos acompanham transições de prótons e nêutrons dentro do núcleo do tório. A expectativa é que essa medição possa alcançar maior precisão porque o núcleo é muito menor que a camada eletrônica do átomo.
Shiqian Ding, físico da Universidade de Tsinghua que ajudou a liderar a equipe de Pequim, afirmou que os grupos chegaram ao resultado de forma independente e com métodos experimentais diferentes. Para ele, a realização simultânea indica que o conceito pode funcionar sem depender de uma única solução técnica.
Aplicações ainda dependem de avanços
Thorsten Schumm, físico da TU Wien e um dos responsáveis pelo grupo de Viena, disse que sua equipe trabalha no objetivo desde 2008. Ele apontou possíveis usos em navegação por satélite, sincronização de transferência de dados, topografia e metrologia. Os pesquisadores também avaliam que, depois de aperfeiçoados, os relógios podem ser menos volumosos e delicados que os atuais.
A tecnologia, porém, ainda está distante do desempenho pretendido, segundo Schumm. Ele observou que o equipamento de Viena tem cristais com maior concentração de tório e melhores propriedades ópticas, enquanto a equipe de Pequim dispõe de um laser mais potente. A combinação desses componentes, afirmou, poderia resultar em um relógio significativamente melhor.
