Bilim dünyası, navigasyon, iletişim ve derin uzay yolculuğunu kökten değiştirebilecek yeni bir teknolojiye tanıklık ediyor. California Üniversitesi (UCLA) fizikçilerinin liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, toryum tabanlı nükleer saatler üretmek için geliştirdikleri, radikal derecede basit ve düşük maliyetli yöntemi duyurdu.
Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre ekip, yıllar süren karmaşık kristal üretim süreçlerini bir kenara bırakarak, 19. yüzyıldan kalma bir endüstriyel teknik olan elektrokaplama (elektrolizle kaplama) yöntemini kullandı. Bu yeni yaklaşım, nükleer saatlerin ticari ve stratejik kullanımının önündeki en büyük engelleri kaldırıyor.
1000 KAT DAHA AZ HAMMADDE İLE ÜRETİM
Nükleer saatler için kritik öneme sahip olan Toryum-229 izotopu, dünya genelinde sadece 40 gram civarında bulunuyor ve genellikle silah sınıfı uranyumdan elde ediliyor. Eski yöntemler miligram seviyesinde toryum ve üretimi yıllar süren özel florür kristalleri gerektiriyordu.
UCLA Fizikçisi Eric Hudson ve ekibi, geliştirdikleri yöntemle 1000 kat daha az toryum kullanarak aynı sonucu elde etmeyi başardı. Konuya ilişkin değerlendirmede bulunan Hudson, “Florür kristallerini nasıl büyüteceğimizi bulmak beş yılımızı almıştı. Şimdi ise en eski endüstriyel tekniklerden biriyle ve çok daha az hammadde kullanarak aynı sonuçlara ulaştık” dedi.
ŞEFFAFLIK ZORUNLULUĞU ORTADAN KALKTI
Araştırma, bilimsel bir varsayımı da yıktı. Daha önce toryumun lazer ışığını geçirebilmesi için şeffaf bir kristal içinde tutulması gerektiğine inanılıyordu. Ancak ekip, paslanmaz çelik üzerine mikroskobik bir toryum tabakasını kaplayarak, şeffaflık gerektirmeyen, çelik kadar sert ve dayanıklı bir yapı elde etti. Hudson, lazerle yüzeye yakın çekirdeklerin uyarılabildiğini ve bu işlemin elektrik akımıyla tespit edilebilen elektron yayılımı sağladığını belirtti.
GPS BAĞIMLILIĞINI BİTİREBİLİR
Toryum nükleer saatleri; elektrik şebekeleri, baz istasyonları ve radar ağlarında devrim yaratma potansiyeli taşıyor. Ancak teknolojinin en büyük vaadi ‘uydusuz navigasyon’.
Mevcut sistemlerde GPS sinyallerinin kesilmesi veya bozulması durumunda navigasyon altyapısı çökme riskiyle karşı karşıya kalıyor. Yeni nesil nükleer saatler, denizaltılardan derin uzay araçlarına kadar pek çok platformda, dış sinyallere ihtiyaç duymadan, ultra hassas zaman tutma ve konumlandırma imkanı sunuyor.
STRATEJİK İŞBİRLİĞİ
Boeing Optik Saat Lideri Makan Mohageg, bu yaklaşımın nükleer saatlerin maliyetini ve karmaşıklığını azaltarak kompakt sistemlere geçişi hızlandıracağını vurguladı. NASA JPL’den Eric Burt ise çalışmanın, güneş sistemi çapında bir zaman ölçeği oluşturulmasında ve temel fizik ölçümlerinde devrim yaratabileceğini ifade etti.
