Hvad er en nuklear laser?

En nuklear laser er en enhed, 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 kan give mulighed for ekstremt nøjagtige test af naturlovene og egenskaberne i naturen uden at udsende gammastråler.Laseren udsender lys ved spændende nok kerner i en prøve;Ændringen i tilstand skabt enten af et stærkt magnetfelt eller en kraftig og tæt gradient inden for det elektriske felt inden for enheden.Ved at bruge en nuklear laser arbejder forskere på at udvikle en ny måde at analysere frekvenser eller lave et præcist nuklear ur.

For at en nuklear laser kan fungere, er det atomiske kerner nødt til at forblive i en ophidset tilstand i en lang periode.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 ville blive tilsat til forbindelsen i stedet for nogle af calciumatomerne.Det elektriske eller magnetiske felt vil blive brugt til at ændre atomkernernes tilstand i en proces kaldet en populationsinversion.

Nuklear teknologi er blevet brugt til at udvikle funktionelle planer for, hvordan en nuklear laser ville fungere.I en nuklear pumpet laser omdannes den energi, der er gemt i atomkerner, til laserstrålen.Specifikke bølgelængder af lys kan også produceres gennem generering af plasmaer baseret på principperne for nuklear fission.Spændte kerner opdeles for at producere energi i lasermekanismen, princippet bag at skabe lyset til laserstrålen.Et optisk system med spejle ændrer lyset yderligere, så det er koncentreret i bjælken, hvilket gør det muligt at bruge enheden i videnskabelige anvendelser.

Lasere er blevet brugt siden 1960'erne.De almindelige typer gaslaser bruger gasser såsom helium-neon, kuldioxid eller argon og kombinerer dem med elektricitet for at generere lys.Andre lasere kombinerer gas med kemikalier, men en nuklear laser ville teoretisk bruge energi fra kernen i et atom for at skabe lys.Et problem er at få en kerne til at få en anden til at blive aktiv, så fotonerne, der interagerer med dem, skal være fokuseret på en ordentlig frekvens.Når man skaber ny teknologi, er fysikere nødt til at studere forskellige atomprincipper, herunder love, der beskriver, hvordan atompartikler interagerer på forskellige måder og anvender de passende på deres design.