Юный техник 1975-07, страница 30

излучения. Энергетические переходы в ядре могут быть очень большими и давать не только рентгеновские лучи, но и гамма-излучение.

ГАММА-ЛАЗЕР: ПРОЕКТЫ,

ПРОБЛЕМЫ И НАДЕЖДЫ

Ядерные излучатели гамма-лу-чей хорошо известны. Но для того чтобы эти излучатели работали согласованно, чтобы создать лавину ядерного излучения и таким образом создать гамма-лазер, для этого предстоит решить немало сложных задач.

Правда, еще несколько лет назад во всем мире считалось, что задачи эти вообще неразрешимы и построить гамма-лазер никогда не удастся. И лишь недавно советские физики доказали, что трудности в принципе преодолимы. И более того — ученые предложили несколько путей создания гамма-лазера, несколько возможных схем прибора.

Одна из схем предусматривает использование короткоживущих ядер. Такое ядро очень недолго умеет хранить энергию накачки и, поглотив нейтрон, буквально через несколько тысячных долей секунды выбрасывает квант гамма-лучей. Чтобы в веществе с короткоживущими ядрами появилось некоторое количество возбужденных ядер, достаточное для возникновения лавины, нужен очень мощный источник нейтронов. Здесь хорошей иллюстрацией может служить известная школьная задача с бассейном: чем быстрее по трубе А из бассейна выливается вода, тем быстрее нужно наполнять его через трубу Б, чтобы достигнуть необходимого высокого уровня воды. Пока еще нет достаточно мощных лабораторных нейтронных источников, которые могли бы «прокормить» гамма-лазер, могли бы сразу накачать энергией столько ядер, чтобы началась лавина излучения. Но ученые ищут пути

создания гамма-лазера с коротко-живущими ядрами и продвигаются к нему сразу по двум направлениям. С одной стороны, они пытаются увеличить мощность нейтронной накачки, с другой — уменьшить «аппетиты» лазерного вещества в отношении этой мощности.

Есть проекты гамма-лазера, для которых большая мощность накачки совсем не нужна, — проекты эти предполагают использовать сравнительно долгоживущие ядра. Захватив нейтрон, эти ядра могут оставаться в возбужденном состоянии несколько минут или даже часов. Поэтому, постепенно накачав нужное количество ядер, можно затем быстро собрать их вместе, создав условия для возникновения лучевой лавины.

Однако на пути гамма-лазера с долгоживущими ядрами пока еще тоже немало препятствий. Одно из них, самое, пожалуй, серьезное, физики называют «зловещим уширением спектра». Вы, конечно, помните, что в лазере все его микроизлучатели должны не только согласованно, одновременно выбрасывать кванты электромагнитных волн. Они должны еще излучать волны одной и той же длины. А значит, ядра в гамма-лазере должны иметь совершенно одинаковые запасы энергии. В то же время запасы эти у разных ядер хоть и незначительно, но все же различаются. (Попробуйте удержать точно на заданной высоте огромное множество вертолетов, с которых спортсмены собираются прыгать в воду.) В результате коллектив ядер-излучателей дает излучения с разными длинами волн, а из-за этого лазерная лавина вообще не возникает.

Физики сейчас обсуждают и исследуют некоторые эффективные методы борьбы со «зловещим уширением спектра», надеются, что этот путь приведет в итоге к созданию гамма-лазера на долго-живущих ядрах.

28