Hvad er en nuklear laser?
En nukleare laser er en anordning, der er foreslået af fysikere i 2011 baseret på stimulering af atomkerner til at producere lys i stedet for elektroner som andre typer lasere. Det muliggør ekstremt nøjagtige tests af fysikkens love og naturegenskaber uden at udsende gammastråler. Laseren udsender lys ved at spænde nok kerner i en prøve; ændringen i tilstand oprettet enten af et stærkt magnetfelt eller en kraftig og tæt gradient i det elektriske felt inden i enheden. Ved at bruge en nukleare laser arbejder forskere på at udvikle en ny måde at analysere frekvenser eller fremstille et nøjagtigt atomur.
For at en nukleare laser kan fungere, er atomkernerne nødt til at forblive i en ophidset tilstand i lang tid. Et stof kaldet thorium har de egenskaber, der er tilstrækkelige til at opnå dette. Et elektrisk eller magnetisk felt kan interagere med en forbindelse lavet af lithium-calcium-aluminium-fluorid. Thorium sættes til forbindelsen i stedet for nogle af calciumatomer. Det elektriske eller magnetiske felt ville blive brugt til at ændre atomkernernes tilstand i en proces, der kaldes en populationsinversion.
Nuklear teknologi er blevet brugt til at udvikle funktionelle planer for, hvordan en nukleare laser ville fungere. I en nuklear pumpet laser omdannes energien, der er lagret i atomkerner, til laserstrålen. Specifikke bølgelængder af lys kan også produceres gennem frembringelse af plasma baseret på principperne om nuklear fission. Spændte kerner splittede for at producere energi i lasermekanismen, som er prinsippet bag at skabe lys til laserstrålen. Et optisk system med spejle ændrer lyset yderligere, så det koncentreres i bjælken, hvilket gør det muligt for enheden at blive brugt til videnskabelige anvendelser.
Lasere er blevet brugt siden 1960'erne. De almindelige typer gaslaser bruger gasser som helium-neon, kuldioxid eller argon og kombinerer dem med elektricitet for at generere lys. Andre lasere kombinerer gas med kemikalier, men en nukleær laser vil teoretisk bruge energi fra kernens kernekerner til at skabe lys. Et problem er at få en kerne til at få en anden til at blive aktiv, så de fotoner, der interagerer med dem, skal fokuseres på en passende frekvens. Ved at skabe enhver ny teknologi skal fysikere undersøge forskellige atomprincipper, herunder love, der beskriver, hvordan atompartikler interagerer på forskellige måder, og anvender de passende på deres design.