Qu'est-ce qu'un laser nucléaire?

Un laser nucléaire est un dispositif proposé par les physiciens en 2011 sur la base de la stimulation des noyaux atomiques pour produire de la lumière, au lieu d'électrons comme d'autres types de lasers.Il peut permettre des tests extrêmement précis des lois de la physique et des propriétés de la nature, sans émettre des rayons gamma.Le laser émettra la lumière par des noyaux suffisamment excitants dans un échantillon;Le changement d'état créé soit par un champ magnétique fort, soit par un gradient puissant et dense dans le champ électrique de l'appareil.En utilisant un laser nucléaire, les chercheurs travaillent à développer une nouvelle façon d'analyser les fréquences ou de faire une horloge nucléaire précise.

Pour qu'un laser nucléaire fonctionne, les noyaux atomiques doivent rester dans un état excité pendant une longue période.Une substance appelée thorium a les propriétés qui sont suffisantes pour y parvenir.Un champ électrique ou magnétique pourrait interagir avec un composé en lithium-calcium-aluminium-fluoride.Le thorium serait ajouté au composé à la place de certains des atomes de calcium.Le champ électrique ou magnétique serait utilisé pour modifier l'état des noyaux atomiques dans un processus appelé inversion de population.

La technologie nucléaire a été utilisée pour développer des plans fonctionnels pour le fonctionnement d'un laser nucléaire.Dans un laser pompé nucléaire, l'énergie stockée dans les noyaux atomiques est convertie en faisceau laser.Des longueurs d'onde spécifiques de lumière peuvent également être produites par la génération de plasmas en fonction des principes de la fission nucléaire.Les noyaux excités se divisent pour produire de l'énergie dans le mécanisme laser, le principe derrière la création de la lumière pour le faisceau laser.Un système optique avec des miroirs modifie davantage la lumière afin qu'elle soit concentrée dans le faisceau, permettant à l'appareil d'être utilisé dans des applications scientifiques.

Les lasers sont utilisés depuis les années 1960.Les types courants de laser à gaz utilisent des gaz tels que l'hélium-neon, le dioxyde de carbone ou l'argon, et les combiner avec l'électricité pour générer de la lumière.D'autres lasers combinent du gaz avec des produits chimiques, mais un laser nucléaire utiliserait théoriquement l'énergie du noyau d'un atome pour créer de la lumière.Un problème est d'obtenir un noyau pour que un autre devienne actif, de sorte que les photons qui interagissent avec eux doivent être concentrés à une fréquence appropriée.Dans la création de nouvelles technologies, les physiciens doivent étudier divers principes atomiques, y compris les lois qui décrivent comment les particules atomiques interagissent de différentes manières et appliquent les plus appropriées à leurs conceptions.