Хроники невозможного. Фактор "Х" для русского прорыва в будущее (СИ)

Как пишет профессор кафедры физики Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматика А. Задерновский, создание гамма-лазера позволило бы применить на практике открыло бы для современной науки и технологии новый диапазон энергий когерентных фотонов - килоэлектронвольтный и, быть может, даже мегаэлектронвольтный. Оно же ввело бы в практику новый тип ядерных реакций - цепную реакцию стимулированных радиационных переходов возбужденных ядер с высвобождением запасенной ядерной энергии в виде вспышки когерентного гамма-излучения. То есть "чистым" образом, без образования побочных радиоактивных отходов. Реальные гамма-лазеры нужны и в ядерной энергетике, и в нанотехе, и в медицине. Оружие - это то, что лежит на самой поверхности. Лучи, способные сбивать ракеты за тысячу километров. Ударные системы космического базирования, могущие уничтожить любую цель на планете. Никакая атмосфера их не рассеивает, никакие облака им не помеха.

Удар лучом сверху - и нет авианосца. Или в куски разлетается стратегический бомбер. Или погибает взлетающая баллистическая ракета. Или поражается важный центр управления. Или лимузин с президентом враждебной страны. Причем космический "стрелок" остается практически неуязвимым. Его не достают зенитные ракеты. Против него бессильны самолеты-перехватчики. Разве что космические истребители в силах сбить боевую лазерную платформу. Однако их эскадрильи еще нужно создать. Это же вам не "Звездные войны" снять. .

ВЕЛИКИЙ ЭФФЕКТ МЕССБАУЭРА.

Но как создать гамма-лазер?

Как оказалось, для этого нужен прежде всего осмий- 187. Именно здесь лежит разгадка той лихорадки по поиску чистого изотопа, что охватила мир в 90-е годы. Не знал об этом Собчак в 1993-м году об этом, как и не ведали и прочие участники "осмиевой лихорадки". Именно предельно чистый 0s-187 и эффект Мессбауэра и становятся ключом к созданию гразера. Мастер, поняв это, быстро засел за литературу по гамма-лазерам.

Еще в 1958 году Рудольф Мессбауэр открыл эффект поглощения и излучения гаммаквантов в твердых телах без отдачи, буквально перевернув физику. За что и стал нобелевским лауреатом в 1961 году. Именно его эффект внушает надежду на то, что гамма-лазер возможен в принципе и рано или поздно его создадут.

Что открыл Мессбауэр? Если мы имеем много ядер того или иного элемента, то можем возбудить их с помощью потока нейтронов. То есть, переведем их на более высокий энергетический уровень, "зарядим" их, приведем, так сказать, в метастабильное состояние. Ядро поднимается со своего основного состояния на более высокий уровень. У каждого элемента есть свое метастабильное, "возбужденное" состояние и срок жизни в нем. Когда ядро атома вновь "падает" на основной уровень, то оно отдает накопленную энергию и "выстреливает" гамма-квант.

Что это дает в принципе? Если есть совокупность "возбужденных" ядер и одно из них первым начинает "падать" на основной уровень, то оно столкнет своим гамма-квантом соседнее ядро, а то - уже два других и так далее. Начнется цепная ветвящаяся реакция, в ходе которой все возбужденные, накачанные энергией ядра, почти мгновенно "пальнут" гамма-квантами. Они испустят сильное, когерентное излучение. Такое же когерентное, как и у обычных лазеров, но в данном случае - полученное из энергии атомных ядер, а не электронов. Гамма-излучение гразера!

Но на практике это пока неосуществимо. Почему? Потому, что, исторгая гамма-квант, ядро получает отдачу, - поясняет Мастер. - Почти так же, как откатывается назад старинная пушка, изрыгнувшая снаряд. Отдача поглощает часть энергии, и потому энергия гаммакванта, вылетевшая из "падающего" ядра атома, меньше, чем та энергия, что была запасена ядром, поднятым в метастабильное состояние. Поэтому вылетающий гамма-квант не может быть резонансным. Он не в силах вызвать "падение" соседних ядер и начать цепную реакцик). Теряются так называемые резонансные условия..

То есть все атомные ядра-"орудия" не могут выстрелить в очень короткий промежуток времени. Значит, нужно каким-то образом убрать отдачу. В чем-то "закрепить" возбужденные (метастабильные) ядра, чтобы они "стреляли", но без отдачи.

Мессбауэр предложил: нужно заселить атомы нужного, возбуждаемого вещества, в кристаллическую решетку. А решетка - конструкция жесткая, в ней атомы прочно скованы ковалентными связями. Одно ядро тронешь - вся решетка вибрирует. Мессбауэр сказал: а что, если часть ядер в некоей кристаллической решетке заменить на ядра нужного нам вещества с очень высокой запасаемой энергией в местастабильном состоянии? Тогда, если мы "тронем" одно ядро и заставим его "выстрелить" гамма-квантом, отдачи не будет. Кристаллическая решетка помешает, вся масса кристалла поглотит отдачу. Ну, представьте себе пушку, сильно закрепленную в большой решетчатой конструкции. Пушка палит - и ее снаряд вылетает с большей скоростью, чем из свободно стоящего орудия, ибо отдачи нет. Ее поглотила та массивная конструкция, в которой закрепили орудие.