Observación de la desintegración radiativa del isómero del reloj nuclear Th 229

Área de la Ciencia:

• Física nuclear
• Física atómica
• La óptica cuántica

Sus antecedentes:

• El isómero de torio-229 (229mTh) tiene una energía de excitación excepcionalmente baja, lo que lo convierte en un candidato para relojes ópticos.
• Investigaciones anteriores confirmaron su existencia a través del decaimiento de conversión de electrones, pero su decaimiento radiativo no se observó.

Objetivo del estudio:

• Para detectar el decaimiento radiativo del isómero 229mTh.
• Para refinar la medición de energía del isómero 229mTh.
• Para proporcionar datos clave para el desarrollo de un reloj nuclear.

Principales métodos:

• Espectroscopia de vacío ultravioleta de 229mTh incorporado en cristales de CaF2 y MgF2.
• Experimentos llevados a cabo en las instalaciones ISOLDE del CERN.

Principales resultados:

• Se detectó la desintegración radiativa de 229 mTh, con fotones medidos a 8,338 ~ 24 eV.
• La incertidumbre de la energía del isómero se redujo en un factor de siete.
• Se determinó que la vida media de 229mTh en MgF2 es de 670~102 s.

Conclusiones:

• La observación de la desintegración radiativa es un paso significativo hacia un reloj nuclear funcional.
• La mejora de la incertidumbre energética facilita la excitación directa por láser del núcleo.
• Este trabajo tiene importantes implicaciones para las pruebas de física fundamental y la metrología de próxima generación.