Что такое ядерный лазер?

Ядерный лазер - это устройство, предложенное физиками в 2011 году, основанное на стимуляции атомных ядер для получения света вместо электронов, как у других типов лазеров. Это может позволить провести чрезвычайно точные проверки законов физики и свойств природы, не испуская гамма-лучи. Лазер будет излучать свет, возбуждая достаточно ядер в образце; изменение состояния, создаваемое либо сильным магнитным полем, либо мощным и плотным градиентом электрического поля внутри устройства. Используя ядерный лазер, исследователи работают над разработкой нового способа анализа частот или создания точных ядерных часов.

Чтобы ядерный лазер работал, атомные ядра должны оставаться в возбужденном состоянии в течение длительного периода времени. Вещество под названием торий обладает свойствами, достаточными для достижения этого. Электрическое или магнитное поле может взаимодействовать с соединением из лития-кальция-алюминия-фторида. Торий будет добавлен к соединению вместо некоторых атомов кальция. Электрическое или магнитное поле будет использоваться для изменения состояния атомных ядер в процессе, называемом инверсией населенности.

Ядерная технология использовалась для разработки функциональных планов работы ядерного лазера. В лазере с ядерной накачкой энергия, запасенная в атомных ядрах, преобразуется в лазерный луч. Конкретные длины волны света также могут быть получены путем генерации плазмы, основанной на принципах ядерного деления. Возбужденные ядра расщепляются, чтобы генерировать энергию в лазерном механизме - принципе создания света для лазерного луча. Оптическая система с зеркалами дополнительно модифицирует свет так, чтобы он концентрировался в луче, позволяя использовать устройство в научных целях.

Лазеры используются с 1960-х годов. Обычные типы газовых лазеров используют газы, такие как гелий-неон, углекислый газ или аргон, и комбинируют их с электричеством для генерации света. Другие лазеры объединяют газ с химическими веществами, но теоретически ядерный лазер использует энергию ядра атома для создания света. Одна проблема состоит в том, чтобы заставить одно ядро ​​заставить другое стать активным, поэтому взаимодействующие с ними фотоны должны быть сфокусированы на правильной частоте. При создании любой новой технологии физики должны изучать различные атомные принципы, в том числе законы, которые описывают, как атомные частицы взаимодействуют по-разному, и применять соответствующие для своих конструкций.