Att spännande den första kärnövergången i torium-229 med lasrar i det synliga våglängdsområdet är utmanande eftersom energin som krävs för denna övergång är betydligt högre jämfört med energin hos synliga fotoner. Det första exciterade tillståndet av torium-229 har en excitationsenergi på cirka 8,4 keV, vilket motsvarar en våglängd på cirka 148 nanometer i det extrema ultravioletta (EUV) området av det elektromagnetiska spektrumet.

Emellertid har indirekta excitationsmetoder som använder synliga lasrar föreslagits och visat sig excitera nukleära nivåer i vissa isotoper, inklusive torium-229. En teknik involverar en excitationsprocess i två steg:

1. Resonansexcitation till medelnivå :En synlig laser används för att excitera en långlivad mellannivå i torium-229. Detta kan uppnås genom att noggrant välja en laservåglängd som matchar energiskillnaden mellan grundtillståndet och det mellanexciterade tillståndet.

2. Efterföljande intern konvertering :Efter befolkning av mellannivån sker intern omvandling, där excitationsenergin överförs till en elektron i atomskalet. Denna process resulterar i emission av en intern omvandlingselektron och samtidig excitation av kärnan till dess första exciterade tillstånd.

Genom att kombinera dessa steg blir det möjligt att excitera den första nukleära övergången i torium-229 med hjälp av lasrar i det synliga våglängdsområdet. Effektiviteten för denna process är dock vanligtvis låg, och för att uppnå betydande excitation krävs noggrann optimering av laserparametrar och experimentella förhållanden.

Trots dessa utmaningar fortsätter forskningen inom detta område, och framsteg inom laserteknologi och exciteringstekniker lovar att förbättra effektiviteten och användbarheten av sådana indirekta excitationsmetoder för att studera kärnegenskaper och manipulera kärnenerginivåer.