В саровском Национальном центре физики и математики (НЦФМ) работают над созданием ядерных часов нового поколения, которые обещают существенно повысить точность навигационных спутниковых систем, таких как GPS и ГЛОНАСС. Эти часы основаны на ядерных переходах изотопа тория-229 и будут более компактными, стабильными и точными по сравнению с современными атомными часами.
Ядерные часы смогут с высокой точностью измерять фундаментальные физические константы, включая гравитационную постоянную, что позволит проверить основные положения общей теории относительности и углубить понимание космологических эффектов. Кроме того, они помогут создавать точные географические карты и обнаруживать залежи полезных ископаемых на расстоянии.
Отличие ядерных часов в защите переходов от внешних воздействий благодаря электронной оболочке, что повышает точность измерений на несколько порядков.
Наиболее перспективным для построения ядерных часов выглядит изомерный переход в ядре изотопа тория-229 с энергией около 8,3 эВ, частота которого находится в области вакуумного ультрафиолета и доступна для имеющихся на сегодняшний день лазерных источников.
Повышение точности времени в навигационных системах напрямую влияет на эффективность и безопасность транспорта, связь и научные исследования. Кроме того, новые часы откроют возможности для фундаментальных проверок законов физики и улучшат мониторинг природных ресурсов.