Лазер в лаборатории. Фото NASA

Российский физик Евгений Ткаля из научно-исследовательского института ядерной физики Скобельцына при МГУ имени Ломоносова предложил схему ядерного лазера, работающего в видимом диапазоне. Статья ученого появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus. Препринт статьи можно посмотреть здесь.

Лазером на «ядерном свету» ученые называют лазер, в котором фотоны испускаются при переходе в возбужденное состояние непосредственно атомных ядер, а не электронов. Теоретически подобные лазеры могут стать источниками когерентного гамма-излучения (гразеров), однако многие физики сомневаются в возможности создания подобных устройств на практике.

В рамках своей новой работы Ткаля продемонстрировал теоретическую возможность создания лазера на ядерном свету, который, правда, пока работает в оптическом диапазоне. В качестве рабочего тела он предлагает использовать LiCaAlF6 с некоторым количеством вкраплений атомов тория 229Th. Особенность тория в том, что у его ядра есть возбужденное состояние, энергия которого сильно отличается от возбужденных уровней электронных оболочек атома.

Расчеты показывают, что при достаточно сильном магнитном (или электрическом) поле атомы тория начинают испускать фотоны. При этом возникает когерентное излучение в оптическом диапазоне. По словам специалистов. новая работа является важным шагом на пути создания гразеров.