이 연구는 토륨-229(229Th)의 광학 핵 전이를 이용한 핵 시계 개발에 대해 다룹니다. 229Th는 기저 상태(229gTh)와 저준위 준안정 상태(229mTh) 사이에 광학 핵 전이를 가지고 있어, 기존 원자 시계를 능가할 수 있는 핵 시계 개발이 기대됩니다.
특히 삼중 전하 229Th(229Th3+)는 레이저 냉각, 레이저 유도 형광 검출, 이온 상태 준비 등이 가능하여 정확한 핵 시계 구현에 가장 적합합니다.
연구진은 우라늄-233 소스에서 지속적으로 공급되는 229mTh3+를 포획하고, 레이저 분광학을 통해 229mTh3+의 핵 붕괴 수명을 측정하였습니다. 또한 229mTh3+의 초미세 구조 상수를 결정하여 토륨-229 핵 시계의 미세 구조 상수 변화에 대한 민감도를 4배 감소시켰습니다. 이러한 결과는 토륨-229 삼중 전하 핵 시계 개발과 새로운 물리학 탐색을 위한 핵심 매개변수를 제공합니다.
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by Atsushi Yama... at www.nature.com 04-17-2024
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