Erste Charakterisierung des Kernuhren-Isomers Th-229

In einer Kooperation von Wissenschaftlern der PTB, der Ludwig-Maximilians Universität (LMU) München und der GSI Darmstadt ist ein wichtiger Durchbruch in der Forschung für eine Th-229-Kernuhr erzielt worden: Es konnten erstmals grundlegende Eigenschaften wie Größe und Form der Ladungsverteilung im angeregten Zustand des Th-229-Kerns gemessen werden. Dafür wurden die Th-229-Kerne nicht, wie später in der Uhr, vom Grundzustand aus angeregt, sondern in einer von der LMU entwickelten Apparatur im angeregten Zustand aus dem Alpha-Zerfall von Uran-233 gewonnen, abgebremst und in einer Ionenfalle als Th²⁺ Ionen gespeichert.  Mit für die Spektroskopie dieser Ionen an der PTB entwickelten Lasersystemen wurden Übergänge in der Elektronenhülle präzise vermessen, um daraus die Informationen über Eigenschaften des Kerns zu erhalten.  Theoretische Modelle alleine waren bisher nicht in der Lage, vorherzusagen, wie sich die Struktur des Th-229 Kerns bei dem ungewöhnlich niederenergetischen Übergang verhält. Ferner kann von nun an die spektroskopisch leichter auslesbare Elektronenhülle genutzt werden, um eine Laseranregung des Kerns nachzuweisen. (E. Peik, FB 4.4, ekkehard.peik@ptb.de)