Физики сделали существенный шаг к созданию окончательного «света»: лазерный луч сделан из гамма-лучей. В Physical Review Letters прошлой недели исследователи сообщают, что бомбардирование искусственной формы гафния элемента с рентгеновскими лучами заставляет его производить гамма-лучи.Начиная с изобретения лазерного света в 1961, теоретики поняли, что новая технология могла бы пойти полностью вверх через электромагнитный спектр в территорию гамма-излучения.
Гамма лазер мог обладать достаточно сильной мощностью, чтобы унести ракеты из неба или моделировать условия около звезд. Но это работало бы по-другому от всех существующих лазеров, волнующих электроны в газе, жидкости, или теле, затем стимулирующих их для испускания последовательной радиации. Для атомов для испускания фотонов гамма калибра ученые должны достигнуть той же уловки с атомными ядрами – перекачки значительной части населения их в деформированные, возбужденные состояния, названные изомерами – а не просто щекотать электроны.
С большинством ядер испускающие гамму изомеры испускают свою энергию слишком быстро для значительной части населения для развития, независимо от того как быстрая энергия накачана в. Но несколькими изомерами намного дольше живут. Физику Карлу Коллинзу из Центра Quantum Electronics в университете Техаса, Далласа и его коллег в пяти странах сначала удалось уговорить гамма-излучение от тантала 180, изотоп, ядра которого существуют естественно во взволнованном изомерном государстве. Однако фотоны, которые они испустили, имели о той же энергии, как взрыв рентгеновских лучей должен был вызвать их. Вычисления показали, что долгоживущий, богатый энергией изомер гафния 178, который найден как отход производства производства радиоактивных изотопов для медицины, мог испустить гамма в 30 раз более энергичные фотоны.
Теперь Коллинз и его коллеги нацелили рентгеновские лучи от машины дантиста в их собственном тонком, твердом, пластмассово-заключенном в кожух гафнии 178 образцов и обнаружили взрыв ответа гамма фотонов. Волны не были последовательными, как в истинных лазерах. «Это больше походит на фотовспышку гамма-луча», замечает физик Пол Кеппл из Военно-морской Научно-исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, Но если исследователи могут использовать гамма-лучи в последовательный луч, он говорит, они могли бы быть на их пути к самому мощному лазеру в мире. Говорит Кеппл: «Кто знает, куда это собирается пойти?»