Un núcleo atómico, tras recibir energía extra, normalmente la emite como luz. Pero hay otro camino, descubierto por Lise Meitner: el núcleo expulsa uno de sus electrones — este proceso se llama conversión interna. En un sólido, el electrón fugitivo se convierte en el principal medio de liberación de energía.

El núcleo de torio-229 es especial: su estado excitado se sitúa casi en el fondo, como un susurro al borde del silencio. Su energía apenas alcanza para un débil destello ultravioleta, por lo que el destino del núcleo depende por completo de su entorno electrónico. Los cálculos del modelo computacional del cristal de ThO₂ revelaron que un estrecho 'foso energético' entre bandas acelera la conversión a microsegundos, mientras que uno amplio la alarga cientos de veces. Cambiando el material, se puede controlar este proceso modificando la altura del foso.

Ese retardo controlado convierte el cristal en un reloj nuclear. Servirán como medidores cuánticos para buscar materia oscura y poner a prueba el Modelo Estándar. A diferencia de los relojes comunes, estos podrán detectar la dilatación gravitacional del tiempo al subir un par de pisos; bastará con integrarlos en un sensor cuántico.