|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Ядерные часы на основе тория-229. Ч. 2. Перспективы стандарта частоты
Аннотация
Представлен проект ядерных часов на основе изомера тория-229m (229mТh). Предложены и описаны потенциально перспективные методы исследований и проведения экспериментов по поиску радиационного распада и обнаружения229mТh, а также непрямые эксперименты по определению энергии изомера. Рассмотрены перспективы стандарта частоты на основе229mТh. Предложены другие элементы, на основе которых могут быть созданы ядерные часы.
Об авторах
L. . Von Der Wense
Университет Людвига-Максимилиана
Россия
Россия
B. . Seiferle
Университет Людвига-Максимилиана
Россия
Россия
P. G. Thirolf
Университет Людвига-Максимилиана
Россия
Россия
Список литературы
1. Kroger L. A., Reich C. W. Features of the low energy level scheme of 229Th as observed in the α decay of 233U // Nucl. Phys. A. 1976. V. 259. P. 29-60.
2. Helmer R., Reich C. W. An excited state of 229Th at 3.5 eV // Phys. Rev. C. 1994. V. 49. P. 1845-1858.
3. Beck B. R., Becker J. A., Beiersdorfer P. e. a. Energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229Th // Phys. Rev. Lett. 2007. V.109. P. 142501.
4. Beck B. R., Wu C.Y., Beiersdorfer P. e. a. Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229mTh // Proc. 12th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms Varenna. Italy, 2009. LLNL-PROC-415170. [Электрон. версия] https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/375773.pdf (дата обращения: 16.11.2017).
5. Karpeshin F. F., Trzhaskovskaya M. B. Impact of the electron environment on the lifetime of the 229Thm low-lying isomer // Phys. Rev. C. 2007. V. 76. P. 054313.
6. L. von der Wense. On the direct detection of 229mTh: Ph.D. thesis, Ludwig-Maximilians-Universitat at Munchen, Germany (2016). [Электрон. версия] https://edoc.ub.unimuenchen.de/20492/7/ Wense Lars von der.pdf (дата обращения: 16.11.2017).
7. Vorykhalov O. V., Koltsov V.V. Search for an isomeric transition of energy below 5 eV in 229Th nucleus // Bull. Russ. Acad. Sci.: Physics. 1995. V. 59. P. 20-24.
8. Strizhov V. F., Tkalya E. V. Decay channel of low-lying isomer state of the 229Th nucleus. Possibilities of experimental investigation // Sov. Phys. JETP. 1991. V. 72. P. 387-390.
9. Tkalya E. V., Varlamov V. O., Lomonosov V. V., Nikulin S. A. Processes of the nuclear isomer 229mTh(3/2+, 3.5 ∙ 1.0 eV) resonant excitation by optical photons // Phys. Scripta. 1996. V. 53. P. 296-299.
10. Tkalya E. V., Zherikin A. N., Zhudov V. I. Decay of the low-energy nuclear isomer 229Thm(3/2+,3.5 ∙ 1.0 eV) in solids (dielectrics and metals): a new scheme of experimental research // Phys. Rev. C. 2000. V. 61. P. 064308.
11. Peik E., Tamm C. Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229Th // Europhys. Lett. 2003. V.1. P. 181-186.
12. Minkov N., Paly A. Reduced transition probabilities for the gamma decay of the 7:8 eV isomer in 229Th // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. P. 212501.
13. Tkalya E. V., Schneider C., Jeet J., Hudson E. R. Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229Th // Phys. Rev. C 2015. V. 92. P. 054324.
14. Campbell C. J., Radnaev A. G., Kuzmich A., Dzuba V. A., Flambaum V. V., Derevianko A. Single-ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place // Phys. Rev. Lett. 2012. V.108. P. 120802.
15. Campbell C. J., Radnaev A. G., Kuzmich A. Wigner crystals of 229Th for optical excitation of the nuclear isomer // Phys. Rev. Lett. 2011. V.106. P. 223001.
16. Zimmermann K. Experiments towards optical nuclear spectroscopy with thorium-229: Ph.D. thesis, University of Hannover, Germany (2010).
17. Borisyuk P. V., Vasil'ev P. S., Derevyashkin O. P., t. a. Trapping, retention and laser cooling of Th3+ ions in a multisection linear quadrupole trap // Quantum Electronics. 2017. V. 47. P. 406-411.
18. Rellergert W. G., DeMille D., Greco R. R., Hehlen M. P., Torgerson J. R., Hudson E. R. Constraining the evolution of the fundamental constants with a solid-state optical frequency reference based on the 229Th nucleus // Phys. Rev. Lett. 2010. V.104. P. 200802.
19. Kazakov G. A., Litvinov A. N., Romanenko V. I., Yatsenko L. P., Romanenko A. V., Schreitl M., Winkler G. and Schumm T. Performance of a 229Thorium solid-state nuclear clock // New Jour. Phys. 2014. P. 083019.
20. von der Wense L., Seiferle B., Laatiaoui M., Neumayr J. B., Maier H.-J., Wirth H.-F., Mokry C., Runke J., Eberhardt K., Düllmann C. E., Trautmann N. G., Thirolf P. G. Direct detection of the 229Th nuclear clock transition // Nature. 2016. V. 533. P. 47-51.
21. B. Seiferle, L. von der Wense, P.G. Thirolf, Feasibility study of internal conversion electron spectroscopy of 229mTh // Eur. Phys. J. A. 2017. V. 53. P. 108-113.
22. Kazakov G. A., Schauer V., Schwestka J. e. a. Prospects for measuring the 229Th isomer energy using a metallic magnetic microcalorimeter // Nucl. Instrum. Methods A. 2014. V. 735. P. 229-239.
23. Schneider P. Spektroskopische Messungen an Thorium-229 mit einem Detektor-Array aus metallischen magnetischen Kalorimetern, Master thesis, Ruprecht-Karls-Universitat Heidelberg, Germany (2016).
24. Ponce F. High accuracy measurement of the nuclear decay of U-235m and search for the nuclear decay of Th-229m: Ph.D. thesis, University of California, USA (2017).
25. Safronova M. Elusive tranition spotted in thorium // Nature. 2016. V. 533. P. 44-45.
26. Seiferle B., L. von der Wense, Thirolf P.G. Lifetime measurement of the 229Th nuclear isomer // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. P. 042501.
27. Flambaum V. V. Enhanced effect of temporal variation of the fine structure constant and the strong interaction in 229Th // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 97. P. 092502.
28. Cingoz A., Yost D.C., Allison T.K., Ruehl A., Fermann M.E., Hartl I., Ye J. e. a. Direct frequency comb spectroscopy in the extreme ultraviolet // Nature. 2012. V. 482. P. 68-71.
29. Cavaletto S. M., Harman Z., Ott C., Buth C., Thomas Pfeifer T., Christoph H. Keitel C. H. e. a. Broadband high-resolution x-ray frequency combs // Nature Photonics. 2014. V. 8. P. 520-523.
30. NNDC interactive chart of nuclides. [Офиц. cайт] https://www.nndc.bnl.gov/chart (дата обращения: 16.11.2017).
Рецензия
Для цитирования:
Von Der Wense L., Seiferle B., Thirolf P.G. Ядерные часы на основе тория-229. Ч. 2. Перспективы стандарта частоты. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2017;(12):17-22.
Просмотров:
169
Послать статью по эл. почте 