Bir nükleer lazer, 2011'de fizikçiler tarafından, diğer lazer tipleri gibi elektronlar yerine ışık üretmek için atom çekirdeğinin uyarılmasını temel alan bir cihazdır. Gama ışınları yaymadan fizik yasalarının ve doğanın özelliklerinin son derece hassas testlerine izin verebilir. Lazer bir örnekte yeterince heyecan verici çekirdek çekerek ışık yayar; durumdaki güçlü bir manyetik alan veya cihazın içindeki elektriksel alanda güçlü ve yoğun bir gradyan tarafından yaratılan değişim. Araştırmacılar bir nükleer lazer kullanarak, frekansları analiz etmek veya kesin bir nükleer saat yapmak için yeni bir yol geliştirmek için çalışıyorlar.
Bir nükleer lazerin çalışması için, atom çekirdeğinin uzun süre heyecanlı bir durumda kalması gerekir. Toryum adı verilen bir madde, bunu başarmak için yeterli özelliklere sahiptir. Bir elektrik veya manyetik alan, lityum-kalsiyum-alüminyum-florürden yapılan bir bileşik ile etkileşime girebilir. Bazı kalsiyum atomlarının yerine bileşiğe toryum eklenir. Elektriksel veya manyetik alan, atom çekirdeğinin durumunu, bir popülasyon inversiyonu adı verilen bir işlemde değiştirmek için kullanılacaktır.
Bir nükleer lazerin nasıl çalışacağına ilişkin fonksiyonel planlar geliştirmek için nükleer teknoloji kullanılmıştır. Nükleer pompalanmış bir lazerde, atom çekirdeğinde depolanan enerji, lazer ışınına dönüştürülür. Nükleer fisyonun prensiplerine dayanan plazmaların üretilmesiyle spesifik ışık dalga boyları da üretilebilir. Lazer mekanizmasında enerji üretmek için bölünmüş heyecanlı çekirdekler, lazer ışını için ışık oluşturmanın arkasındaki ilkedir. Aynalı bir optik sistem ışığı ayrıca ışınlayarak, cihazın bilimsel uygulamalarda kullanılmasını sağlayacak şekilde ışın haline gelecek şekilde değiştirir.
Lazerler 1960'lı yıllardan beri kullanılmaktadır. Yaygın gaz lazeri tipleri, helyum-neon, karbondioksit veya argon gibi gazları kullanır ve ışık üretmek için bunları elektrikle birleştirir. Diğer lazerler gazı kimyasallarla birleştirir, ancak bir nükleer lazer teorik olarak bir atom çekirdeğinden gelen enerjiyi ışık üretmek için kullanır. Bir sorun, bir çekirdeğin bir başkasının aktif olmasına neden olmasını sağlamaktır, bu nedenle onlarla etkileşime giren fotonlar uygun bir frekansta odaklanmalıdır. Herhangi bir yeni teknolojiyi oluştururken, fizikçiler, atomik parçacıkların farklı şekillerde nasıl etkileşime girdiğini açıklayan yasalar dahil olmak üzere çeşitli atomik prensipleri incelemeliler ve uygun olanları tasarımlarına uygulamalıdırlar.
