Cómo usar rayos gama para fabricar un láser

La obtención de un láser de rayos gama es un reto de la física moderna. Por mínimo, existen dos problemas a resolver:

1)La acumulación de núcleos isómeros en una muestra

2)Disminuir el ancho espectral de emisión de rayos gama

Al parecer la obtención de emisión láser a niveles nucleares es imposible de obtener por métodos tradicionales.

Sin embargo, E. V. Tkalya de la Lomonosov Moscow State University, propone en un trabajo teórico muestra cómo amplificar la radiación gamma empleando un cristal dieléctrico de torio (Th). De acuerdo con Tkañlya, la amplificacion laser se debería a 3 factores:

1) la excitación de una gran cantidad de isómeros de torio por medio de pre-radiación láser de unos cuantos Watts. Este mecanismo de excitación láser se usa en muchos otros sistemas láseres. Por ejemplo, los de colorante (dye) o los que usan generación de segundo armónico.

2) la obtención de inversión de población en los niveles nucleares de una muestra fría colocada en un campo dípolar magnético. En subniveles de Zeeman.

3) La emisión/absorción de los fotones ópticos por los núcleos de torio en el cristal sin retroceso. Es decir, por un efecto Mossbauer en la región óptica.

De este modo, Tkalya considera que es muy factible la obtencion de un láser de rayos gama en la región óptica.

Los rusos cuentan con una alta reputación en trabajos teóricos de óptica, especialmente en láseres de alta potencia, tal vez como un subproducto de la guerra fría con USA. Lo curioso es que se descarte para la obtención experimental de tal láser,

¿quién será el primero en fabricar un láser con rayos gamma?

Referencias:

E.V. Tkalya, Nuclear Gamma-Ray Laser of Optical Range. arXiv:1011.0858v1 (2010)

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