Представьте два маятника, подвешенных на общей нити: толкните один — и второй начнёт раскачиваться, а спустя мгновение первый получит ответный толчок. В атоме тория-229 происходит нечто подобное: энергия почти без потерь перетекает между электронной оболочкой и ядром.

Этот ритмичный процесс наблюдают в ловушке для атомов, где с помощью спектроскопии (спектроскопия) анализируют свет, испускаемый атомом, а фотометрия (фотометрия) измеряет изменения яркости, выявляя колебания оболочки. Лазерный импульс заряжает электронную оболочку энергией, и та «ныряет» в ядро — так возникает ядерная батарейка без проводов, с подзарядкой от света. Фундаментом этого механизма служат законы Стандартной модели (Стандартная модель) — теории, описывающей элементарные частицы и их взаимодействия. Именно Нильс Бор разгадал слоистую структуру атома, где электроны занимают определённые орбиты, а Эрнест Резерфорд экспериментально обнаружил массивное ядро, вокруг которого эти электроны обращаются.

Обычно ядра требуют для возбуждения жёсткого гамма-излучения с огромной энергией. Но торий-229 уникален: его ядро способно переходить в возбуждённое состояние под действием мягкого ультрафиолета с энергией всего 8,4 электронвольт — это типичный масштаб энергий электронных переходов, а не ядерных. Для сравнения: эта энергия примерно в миллион раз меньше типичной ядерной, и именно поэтому такую «батарейку» можно создать уже сейчас.