《自然》重磅!刚刚,美国原子核钟突破!全球仅存40克钍?够了
在原子钟的世界里，钍-229是当之无愧的皇冠明珠。普通原子钟（像铯原子钟）用的是电子的跃迁，而“核光钟”用的是原子核的跃迁。后者受外界干扰极小，理论精度能把现在的原子钟按在地上摩擦。但这里有个巨大的Bug：钍-229太少了。它不存在于自然界，只能从冷战时期遗留的武器级铀-233的衰变中提取。据估算，全世界目前的可用库存...
核心材料全球仅40克!3000亿年误差一秒的核钟制造有多难?_上观新闻
在使用该装置进行的首次实验中,叶军团队将其与锶原子钟一起,测量钍-229原子内部的核电四极矩。这是衡量原子核内部电荷对称程度的一种方法,原子核自然条件下就像一个拉伸的球体。研究团队希望了解的是,当原子核跃迁到能量稍高的状态时,四极矩是否会发生轻微变化。佩克实验室在2018年进行了一次类似的实验,没有检测到...
改写时间!核钟3000亿年差1秒,全球仅40克钍能造?
任何新技术在发展过程中都会遇到挑战，材料供应就是其中之一。目前全球高纯度钍229的库存仅约40克，主要来自数十年前的核研究项目。不过令人欣慰的是，每台新型时钟仅需极微量材料，现有储备足以支持大量实验研究。随着技术进步，未来可能会开发出更高效的材料获取方法。从日晷到机械钟，从石英表到原子钟，人类对精确...
秒要被改写了!比原子钟准 10 倍的核钟来了 - 今日头条
自 1967 年起,秒一直靠铯原子的电子振荡来定义,但现在一种叫 “核钟” 的新计时器要推翻它。这东西理论上 3000 亿年才误差 1 秒,比现在最准的原子钟还准 10 倍,能帮人类找暗物质、升级 GPS,可它的 “核心零件” 钍 - 229,全球总共就 40 克,到底够不够用? 钍-229原子核激光可控跃迁的发现标志着“...
革命性核钟技术的突破与未来前景
然而，这项技术的实际应用还面临着一个巨大的挑战：全球范围内高纯度钍-229的存量仅40克，这引发了科学界对材料供应能否满足广泛需求的担忧。2024年6月，中国科学院外籍院士叶军团队在《自然》杂志上发布了重大研究成果，他们成功实现了对钍-229原子核的激光控制跃迁，这一突破为实用化核钟技术带来了关键性的进展。...
百亿年不差一秒!核时钟精度碾压原子钟,中国科研正在悄然布局?
过去几十年,核钟一直是个“纸上梦想”。但就在最近两年,突破接连砸下! 2024年,《自然》杂志刊登了张等人(JILA/叶军团队)的重磅成果:首次直接测出钍-229核跃迁频率,并将其与锶-87原子钟精准比对。 更关键的是,他们观察到5条四极矩劈裂谱线,且在两周内频率中心纹丝不动——说明环境稳定性极佳。 紧接着,20...
颠覆!被传“预定诺奖”的核钟,有望改写定时标准! - 知乎
2024年9月4日,《自然》杂志刊登了一篇封面论文,标题是《钍−229m异构体的核跃迁与锶−87原子钟的频率比》。 而在同一天,《科学》杂志官网刊出评论文章,称该成果“有望将超精密核钟带入新时代的突破”。更有网友声称,此成果论文作者,美国科罗拉多大学的叶军团队,有望在未来获得诺贝尔物理学奖。
核钟:精度超越原子钟,重新定义时间的科学革命还是徒增成本的噱头?
从当前的实验结果来科学家一次实验仅需0.17微克的钍-229，理论上40克可以支持2亿台核钟。但这是在极度小规模试验下得出的，一旦核钟进入广泛应用，需求绝不会停留在实验室水准。钍-229既不能从自然界直接获取，又受历史核武器计划的影响，生产过程复杂且成本高昂。这么说吧，就算用得“抠门”，40克能撑多久？...
#全球首个核钟原型问世#,登上自然封... 来自三联生活周刊 - 微博
【#全球首个核钟原型问世#,登上《自然》封面】据 “环球科学”微信公众号消息,利用激光调谐电子在超精细能级间的跃迁频率,光学原子钟能以极高的精度测量时间。相比之下,核钟利用原子核的能级跃迁频率,比原子钟所需的频率高得多,这使它在计时精度上具有极大的优势。而原子核对外界干扰的不敏感,也让核钟可能成为一...
科学家展示了世界上第一个钍核时钟
这种计时装置是用钍原子核制成的，尽管它还没有比标准原子钟更精确。让我们来看看“核”钟：一种通过原子核发出的微小信号来记录时间流逝的装置。由美国国家标准与技术研究院（NIST）联合研究所JILA的科学家领导的一组研究人员今天宣布了这个时钟，并在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。NIST和JILA的物理学家叶军...
薄膜技术使核钟所需钍-229剂量大大减少---中国科学院
据18日《自然》杂志报道,美国科学家找到了一种解决该问题的方法。他们开发出一种由钍-229前驱体制成的薄膜,使所需的钍-229剂量大大减少,有望将核钟的放射性降低至原来的千分之一,放射性水平与香蕉相当(香蕉天然含有放射性元素钾-40,一根香蕉的辐射量约为0.1 微西弗,这个剂量远低于人类日常暴露的辐射水平),且更具成
百亿年不差一秒!核时钟精度碾压原子钟,中国科研正在悄然布局?
换句话说,它不仅是钟,更是探测新物理的“超级传感器”。 2024–2025:核钟从理论走向现实 过去几十年,核钟一直是个“纸上梦想”。但就在最近两年,突破接连砸下! 2024年,《自然》杂志刊登了张等人(JILA/叶军团队)的重磅成果:首次直接测出钍-229核跃迁频率,并将其与锶-87原子钟精准比对。
科学家成功展示核钟所有关键技术
科技日报北京9月8日电（记者张梦然）近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破：由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所（JILA）领导的国际团队，成功展示了核钟的关键技术。这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光，对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了...
《自然》:硬磕近50年,核钟取得重大突破;被黑洞撕碎不止一次的倒霉...
这种计时器不同于目前最好的时钟,因为它们的“滴答声”对应的是质子和中子的能量转换,而不是电子。核钟有可能比目前的系统更坚固、更精确,并能让研究人员对原子核内存在的基本力量有新的认识。(参见:《自然》封面故事:关乎时间︱...
“核时钟”的技术突破为超精准计时铺平了道路
这次突破来自研究人员利用一种称为“频率梳”的激光设备探测钍-229原子核的实验。从技术角度上说,这个装置还不能算是钟,因为研究人员并没有直接用它测量时间。但实验结果相当出彩,完全可能推动核时钟的进步。 精确测量对粒子物理学而言相当有用。另外,因为核时钟的频率是由把原子核聚集在一起的基本力决定的,所以利...
中国钍燃料突破!沙漠里建核电站,彻底告别铀依赖
当全球还在为铀资源争夺不休，当传统核电站困在水边不敢越雷池一步，中国悄然打通了一条全新的能源大动脉。11月1日，钍基熔盐堆技术突破的消息刷屏全网，这不是普通的科技进展，而是一场足以改写全球能源格局的战略级革命。中国用储量占全球三分之一的钍资源，撕开了能源自主的口子，更用液态燃料和自调节安全机制...
核钟,更进一步
今年早些时候,物理学家在时间测量领域取得了一项重要突破:他们成功让嵌在晶体中的钍-229原子核像原子中的电子那样吸收和发射光子,在精确计时方面取得了长足的进步。(详见《核钟倒计时!!!》)然而,由于钍-229的稀缺性和放射性,使得高浓度的钍-229掺杂晶体的制造和应用面临诸多挑战。
比ChatGPT更震撼!核时钟突破,或揭开暗物质神秘面纱
让我们从最基本的开始。我们都知道原子钟，它是目前最精确的计时设备，被用来定义国际标准时间。原子钟利用原子内电子的跃迁来计时，而核时钟则更进一步，它直接利用原子核内部的能级变化。核时钟的主角是一种叫做钍-229的特殊放射性同位素。这种元素有一个独特之处：它的原子核能级之间的能量差异极小，小到可以用...
...场正在酝酿的计时革命,量子理论家展望核钟未来_频率_晶体_原子核
这让它不只是个时钟,还成了探索基础物理的利器,不过钍-229这东西特别稀缺,全球能用的材料只有40克左右。 提纯和掺杂的过程也很复杂,这给核钟的研发带来了不小的挑战。 技术突破实测数据亮眼 核钟的研发过程中,科学家们发现了一个关键温度点。 2025年的论文显示,钍-229掺杂到氟化钙晶体后,在195K左右的温度下表...