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L'utilisation d'une [[Transition nucléaire|transition]] à l'intérieur d'un [[noyau atomique]] pourrait être mise à profit pour développer une '''horloge nucléaire'''. Celle-ci serait très stable et peu susceptible aux perturbations extérieures. Plusieurs groupes de recherche travaillent sur des horloges nucléaires fondées sur des noyaux d'[[ion]]s {{lnobr|thorium 229}} ({{exp|229}}Th{{exp|3+}}). |
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La première proposition a été lancée en 2003<ref name="Science Daily">{{Lien web |langue=en |url=http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120319094403.htm |titre=''Nuclear Clock Will Be Accurate Over Billions of Years'' |jour=19 |mois=3 |année=2012 |site={{lang|en|[[Science Daily]]}} |consulté le= 5 septembre 2013}}.</ref> par des [[physicien]]s du [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]], en Allemagne. |
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Les transitions nucléaires impliquent des [[fréquence]]s plus élevées que celles des [[Transition électronique|transitions électroniques]], qui sont utilisées dans les [[Horloge atomique|horloges atomiques]]. Une horloge nucléaire pourrait avoir une stabilité de {{nb|e-19}} ; de plus, des [[neutron]]s {{incise|et non des [[électron]]s}} étant mis en jeu, elle pourrait être moins affectée par des facteurs environnementaux (tels des champs [[Champ magnétique|magnétiques]] et [[Champ électrique|électriques]]) qu'une horloge atomique<ref>{{Lien web|titre=''Le temps, c'est de l'argent'' pour le nouveau lauréat d'une subvention du CER |url=http://cordis.europa.eu/news/rcn/32427_fr.html |site=cordis.europa.eu |consulté le=2016-05-26}}.</ref>. |
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Différentes équipes<ref>Dont des scientifiques de l'[[Georgia Institute of Technology|Institut de technologie de Géorgie]], de l'[[université de Nouvelle-Galles du Sud]] et de l'[[université du Nevada]].</ref> essayent de déterminer la fréquence exacte des émissions [[laser]] nécessaires pour exciter les noyaux de {{lnobr|thorium 229}}<ref name="Science Daily" />{{,}}<ref>{{lien web|url=http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-apres-les-horloges-atomiques-bientot-les-horloges-nucleairesa-27091.php |titre=Après les horloges atomiques, bientôt les horloges nucléaires ? |prénom=Marie-Neige |nom=Cordonnier |site=[[Pour la Science]] |jour=23 |mois=juin |année=2011 |consulté le=20 juillet 2015}}.</ref>{{,}}<ref>{{article|titre=Demain, des horloges nucléaires ? |périodique=La Recherche |lien périodique=La Recherche (magazine) |numéro=513-514 |mois=juillet-août |année=2016 |page=32 |auteur=Gautier Cariou}}.</ref>. |
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Toutefois d'autres méthodes pourraient exister pour améliorer la précision : en 2018, le {{lien|lang=en|trad=JILA|fr=Joint Institute for Laboratory Astrophysics|texte=JILA}} a construit des horloges manipulant les atomes avec des lasers dépassant la précision des meilleures horloges au [[césium]] : une précision de {{Unité|2,5 e-19 s/s}} a été atteinte par une horloge utilisant un treillis tridimensionnel d'atomes de [[strontium]]<ref>{{Article|langue=en |auteur1=G. Edward Marti |auteur2= Ross B. Hutson |auteur3= Akihisa Goban |auteur4= Sara L. Campbell |auteur5= Nicola Poli |auteur6= [[Jun Ye]]|titre=Imaging Optical Frequencies with {{nb|100 μHz}} Precision and {{nobr|1.1 μm}} Resolution |périodique={{lang|en|Physical Review Letters}} |date=5 mars 2018 |lire en ligne=arXiv:1711.08540 |pages=120 (10): 1–6}}.</ref>. |
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* [[Niveau d'énergie]] |
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* [[Thorium 229m]] |
* [[Thorium 229m]] |
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* [[Isotopes du thorium]] |
* [[Isotopes du thorium]] |
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* [[Compatibilité électromagnétique]] |
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L'utilisation d'une transition à l'intérieur d'un noyau atomique pourrait être mise à profit pour développer une horloge nucléaire. Celle-ci serait très stable et peu susceptible aux perturbations extérieures. Plusieurs groupes de recherche travaillent sur des horloges nucléaires fondées sur des noyaux d'ions thorium 229 (229Th3+).
Présentation[modifier | modifier le code]
La première proposition a été lancée en 2003[1] par des physiciens du PTB, en Allemagne.
Les transitions nucléaires impliquent des fréquences plus élevées que celles des transitions électroniques, qui sont utilisées dans les horloges atomiques. Une horloge nucléaire pourrait avoir une stabilité de 10−19 ; de plus, des neutrons — et non des électrons — étant mis en jeu, elle pourrait être moins affectée par des facteurs environnementaux (tels des champs magnétiques et électriques) qu'une horloge atomique[2].
Différentes équipes[3] essayent de déterminer la fréquence exacte des émissions laser nécessaires pour exciter les noyaux de thorium 229[1],[4],[5].
Toutefois d'autres méthodes pourraient exister pour améliorer la précision : en 2018, le JILA (en) a construit des horloges manipulant les atomes avec des lasers dépassant la précision des meilleures horloges au césium : une précision de 2,5 × 10−19 s/s a été atteinte par une horloge utilisant un treillis tridimensionnel d'atomes de strontium[6].
Notes et références[modifier | modifier le code]
- (en) « Nuclear Clock Will Be Accurate Over Billions of Years », sur Science Daily, (consulté le ).
- « Le temps, c'est de l'argent pour le nouveau lauréat d'une subvention du CER », sur cordis.europa.eu (consulté le ).
- Dont des scientifiques de l'Institut de technologie de Géorgie, de l'université de Nouvelle-Galles du Sud et de l'université du Nevada.
- Marie-Neige Cordonnier, « Après les horloges atomiques, bientôt les horloges nucléaires ? », sur Pour la Science, (consulté le ).
- Gautier Cariou, « Demain, des horloges nucléaires ? », La Recherche, nos 513-514, , p. 32.
- (en) G. Edward Marti, Ross B. Hutson, Akihisa Goban, Sara L. Campbell, Nicola Poli et Jun Ye, « Imaging Optical Frequencies with 100 μHz Precision and 1.1 μm Resolution », Physical Review Letters, , p. 120 (10): 1–6 (arXiv:1711.08540).
Voir aussi[modifier | modifier le code]
Articles connexes[modifier | modifier le code]
Liens externes[modifier | modifier le code]
- Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste :
