围绕钍-229同位素制造"核钟"的研究，正成为国际物理学界的前沿方向。俄罗斯、中国、美国和欧洲的研究团队均在推进相关实验，希望借助原子核能级跃迁进一步提高时间和频率测量的精度。
近期，清华大学和奥地利维也纳量子科学与技术中心的物理学家发表论文，称首次利用钍-229原子核进行了时间测量。莫斯科工程物理学院(MEPhI)量子计量学系主任、物理数学博士彼得·鲍里修克表示，当前钍-229核钟实现的精度约为10-15，仍低于现行顶尖的锶原子钟和镱原子钟，但未来几年，这种半衰期约7880年的放射性同位素有望把秒的定义精度推进到10-20量级。
核钟与常见原子钟不同。原子钟依靠原子外层电子能级跃迁频率计时，而核钟利用原子核构型变化来定义秒。由于原子核比外层电子更不容易受到外界电场、磁场干扰，理论上核钟未来有望比现有原子钟更稳定、更精确。MEPhI教授叶夫根尼·特卡利亚早在上世纪90年代就提出了利用钍-229核跃迁建立时间和频率标准的设想，并奠定了相关理论基础。
不过，俄罗斯团队的研发进展并不平顺。鲍里修克介绍，MEPhI的钍实验项目始于2012年，原计划分三步推进：先建造离子阱，再建设激光冷却系统，最后研制用于寻找特定核跃迁的激光器。项目第一阶段曾获得支持，团队建成离子阱并取得两项专利，但第二阶段资助被取消，理由是相关工作被认为更偏向计量学范畴。此后团队通过俄罗斯科学基金会获得资助继续研究，2022年申请延长领先实验室项目资助时再次遇阻，对方理由是尚未研制出核钟。鲍里修克表示，当时全球范围内也还没有团队真正研制出核钟，整个领域都距离突破"只差一步"。此外，俄罗斯团队去年12月已向俄方期刊投稿，但相关成果至今尚未向国际学界正式公开，鲍里修克认为这也是俄罗斯科研人员与国际同行之间出现差距的原因之一。
目前，美国、中国和欧洲团队已将钍-229原子核嵌入宽带隙氟化物晶体中，推动固态核钟实验。俄罗斯团队也在沿相近方向开展工作。鲍里修克指出，单靠把钍掺入氟化钙等氟化物晶体的固态方案，可能难以达到理论预期的10^-20精度，因此俄罗斯研究人员也在开发另一条路线：把钍离子置于离子阱中，冷却到几微开尔文，再利用电磁场约束冷离子并探测其核态。
报道还提到，俄罗斯在钍-229材料来源上具备一定基础。苏联时期曾生产大量铀-233，而铀-233是获得钍-229的原料，相比需要从美国购买钍-229的部分国家和地区，俄罗斯在材料储备方面仍有可利用的历史积累。
