Thành viên nhóm nghiên cứu điều chỉnh tia laser phía sau buồng chân không chứa tinh thể thorium của đồng hồ hạt nhân tại Đại học Công nghệ Vienna (TU Wien), Áo - Ảnh: TU WIEN
Theo Hãng tin Reuters, trong hai nghiên cứu công bố ngày 7-10 trên tạp chí Nature, các nhà khoa học cho biết đồng hồ hạt nhân về lý thuyết có tiềm năng vượt qua những đồng hồ nguyên tử tốt nhất hiện nay về độ chính xác.
Chúng được gọi là "đồng hồ hạt nhân" không phải vì sử dụng năng lượng từ phản ứng phân hạch hay nhiệt hạch hạt nhân, mà bởi việc đo thời gian dựa trên sự tương tác giữa ánh sáng từ laser công suất cao và hạt nhân nguyên tử.
Cả hai đồng hồ đều sử dụng thorium-229, một đồng vị của nguyên tố thorium, được giữ trong các tinh thể canxi florua ở trạng thái rắn.
"Hai nhóm nghiên cứu làm việc độc lập và cùng lúc chế tạo được đồng hồ hạt nhân thorium-229 hoạt động, bằng những phương pháp thử nghiệm khác nhau.
Tôi cho rằng điều này rất đáng khích lệ, bởi nó cho thấy ý tưởng này có tính khả thi cao và không phụ thuộc vào một phương pháp kỹ thuật cụ thể", nhà vật lý Shiqian Ding thuộc Đại học Thanh Hoa (Trung Quốc) cho biết.
"Chế tạo đồng hồ hạt nhân là điều các nhà vật lý đã mơ ước trong gần 50 năm. Nhóm của tôi đã theo đuổi mục tiêu này từ năm 2008", nhà vật lý Thorsten Schumm thuộc Đại học Công nghệ Vienna (Áo), một trong những người dẫn đầu nhóm nghiên cứu tại Vienna, nói.
Theo ông Schumm, trong tương lai, đồng hồ hạt nhân có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như định vị vệ tinh, đồng bộ hóa quá trình truyền dữ liệu, khảo sát và đo lường chính xác.
Đồng hồ nguyên tử thông thường đo thời gian bằng cách sử dụng laser hoặc vi sóng để khiến các electron chuyển qua lại giữa hai mức năng lượng trong lớp vỏ nguyên tử, với các nguyên tố như cesium hoặc strontium.
Trong khi đó, đồng hồ hạt nhân mới sử dụng laser để tạo ra sự chuyển đổi giữa các mức năng lượng của proton và neutron trong hạt nhân nguyên tử, trong trường hợp này là thorium-229.
Các nhà khoa học cho rằng việc theo dõi những chuyển đổi bên trong hạt nhân có thể mang lại độ chính xác cao hơn so với theo dõi electron, bởi hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn rất nhiều so với lớp vỏ nơi các electron tồn tại.
Tuy nhiên ông Schumm thừa nhận đồng hồ hạt nhân hiện vẫn còn "cách xa hiệu suất mục tiêu" và các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ.
Đồng hồ nguyên tử của vệ tinh GPS phát hiện Trái đất đột ngột quay nhanh hơnTTO - Đồng hồ nguyên tử được sử dụng trong vệ tinh GPS gần đây đã phát hiện vòng quay của Trái đất đang ngày càng gia tốc nhanh chóng.