§ 2. ГАММА-ЛАЗЕР
Поиски путей создания гамма-лазеров ведутся не менее интенсивно, чем рентгеновских. В некоторых научных центрах предлагается использовать для этой цели эффект Мессбауэра, или испускание квантов рентгеновского излучения ядрами атомов кристаллической решетки без отдачи. Иногда этот процесс называют упругим испусканием, поскольку он не сопровождается изменением внутренней энергии решетки. Хохлов [15] в 1972 г. предложил аналогичный способ генерации гамма-излучения с помощью радиоактивных кристаллов, содержащих долгоживущие ядерные изомеры. Напомним, что ядерная изомерия заключается в существовании ядер с одинаковыми числами протонов и нейтронов, но с различными характерными временами радиоактивного распада. Процесс вынужденного испускания возбужденными ядрами под влиянием гамма-квантов в резонансных условиях характеризуется большим значением эффективного поперечного сечения, которое в соответствии с формулой Брейта — Вигнера равно
где 
— длина волны резонансного гамма-излучения, 
спины ядра в возбужденном и основном состояниях, 
— вероятность вынужденного испускания гамма-кванта без отдачи, Г — ширина эмиссионной линии, 
— время жизни возбужденного состояния. Коэффициент усиления гамма-излучения равен 
— разница чисел возбужденных ядер и ядер в основном состоянии. Если принять, что 
см и 
то
будет ниже 
. В радиоактивных кристаллах 
Отсюда следует, что ширина линии не должна превышать естественную ширину более чем на три или четыре порядка величины. Время жизни возбужденного состояния должно быть очень велико, порядка нескольких суток.
; параметр 
. В случае долгоживущих состояний эмиссионная линия уширяется. По мнению Хохлова, исследования долгоживущих состояний ядерных изомеров находятся в зачаточной стадии.
