یه تیم با هدایت UCLA (دانشگاه کالیفرنیا لسآنجلس) با یه روش خیلی ساده و باحال تونستن ساخت ساعتهای هستهای توریومی رو متحول کنن. این کشف میتونه دنیای ناوبری (یا همون مسیریابی)، ارتباطات و حتی سفرهای فضایی رو زیر و رو کنه!
تا همین پارسال، ساختن این مدل ساعتها کلی دردسر داشت. باید توریوم رو با روشهای خیلی پیچیده توی کریستالهای خاص جا میدادن که ساختنش سالها طول میکشید. تازه، مقدار توریومی که برای این کار لازمه، خودش تقریباً تو کل دنیا فقط ۴۰ گرم از ایزوتوپ خاصش (توریوم-۲۲۹) پیدا میشه! این ایزوتوپ هم بیشتر تو اورانیومهای مخصوص سلاح هستهای هست، یعنی به این راحتیها دست کسی نمیرسه.
حالا این تیم خفن به رهبری اریک هادسن یه کار جالب کرده: اومدن همون توریوم رو با روشی شبیه آبکاری جواهرات (اصطلاحاً electroplating یعنی رسوب دادن لایهای فلزی روی یه سطح با برق – همونی که جواهرسازا از قرن ۱۹ استفاده میکنن!) ریختن روی یه تیکه استیل معمولی. یعنی دیگه نیازی به کریستالهای گرون و شکننده نیست و توریوم خیلی کمتری هم مصرف میشه، در حد هزار برابر کمتر!
نکته جالب تر اینجاست که قبلاً فکر میکردن مادهای که توریوم رو توش قرار میدن باید شفاف باشه که نور لیزر بتونه ازش رد شه و هسته توریوم رو تحریک کنه (یعنی بهش انرژی بده تا کار کنه)، اما اینا فهمیدن که فقط لازمه لایه سطحی تحریک شه و تازه، وقتی هستهها تحریک میشن، به جای اینکه فوتون (همون ذره نور) بدن، الکترون آزاد میکنن و اینو خیلی راحت میشه با اندازهگیری جریان برق تشخیص داد. یعنی بازی کاملاً عوض شد!
اریک هادسن در این مورد گفته: «۵ سال وقت گذاشتیم تا اون کریستالهای فلوراید شکننده رو بسازیم، ولی الان تونستیم با یکی از قدیمیترین ترفندهای صنعتی و با هزار برابر کمتر توریوم، همون نتیجه رو بگیریم. تازه، این یکی کلی هم مقاومتره!»
ساعتهای هستهای توریومی چیه اصلاً؟ اینا همون فناوریهایی هستن که دقت و پایداری زمانی بسیار بالایی دارن. یعنی دیگه ساعتت هیچ وقت عقب یا جلو نمیفته و این ویژگی برای صنایعی مثل شبکههای برق، آنتنهای موبایل، رادارها، یا حتی ماهوارههای GPS حیاتی محسوب میشه. تصور کن اگر یه روز GPS به خاطر خرابکاری یه دشمن یا یه توفان خورشیدی نابود بشه، اکثر سیستمهای مسیریابی دنیا فلج میشن. همین الان زیردریاییها زیر آب از ساعتهای اتمی استفاده میکنن، ولی اینا هنوز خطا و انحراف دارن. ساعتهای جدید توریومی این مشکل رو قراره حل کنن.
حتی بعضی محققها مثل Makan Mohageg (مدیر پروژه ساعتهای نوری بوئینگ) معتقدن این روش میتونه ساخت این ساعتها رو ارزونتر و کاربردیتر کنه. اریک برت از ناسا هم گفته این کار راه رو برای ساعتهای هستهای قابل استفاده باز میکنه. جالبه بدونی که هنوز دانشمندها دارن روی اندازهگیریهای بنیادین فیزیکی با همین ساعتها کار میکنن و شاید یه روزی حتی زمانبندی همه منظومه شمسی با اینا تنظیم شه – یعنی تایم سراسری برای مریخ و ماه و جاهای دیگه!
این تحقیق جالب توی مجله Nature چاپ شده و کلی دانشگاه و آزمایشگاه بزرگ مثل دانشگاه منچستر، نوادا رینو، آزمایشگاه لاسآلاموس، دانشگاههای آلمان و آژانس بنیاد ملی علوم آمریکا هم کمکش کردن.
در مجموع، اگه قراره نسل بعدی ساعتهای دقیق رو توی زندگی آیندهمون ببینیم، احتمالاً یه تیکه استیل کوچولوی آبکاریشده با توریوم نقش اصلی رو بازی میکنه! عجب دنیای خفنی شده!
منبع: +
