Ydinlaser on fyysikkojen vuonna 2011 ehdottama laite, joka perustuu atomiytimien stimulaatioon tuottamaan valoa elektronien sijasta, kuten muun tyyppiset laserit. Se voi mahdollistaa fysiikan lakien ja luonnon ominaisuuksien erittäin tarkkoja testejä lähettämättä gammasäteitä. Laser lähettää valoa herättämällä tarpeeksi ytimiä näytteessä; tilan muutos, jonka aiheuttaa joko voimakas magneettikenttä tai voimakas ja tiheä gradientti sähkökentässä laitteen sisällä. Ydinlaserin avulla tutkijat pyrkivät kehittämään uutta tapaa analysoida taajuuksia tai tehdä tarkkaa ydinkelloa.
Jotta ydinlaser toimisi, atomiytimien on pysyttävä virittyneessä tilassa pitkän aikaa. Toriumiksi kutsutulla aineella on ominaisuudet, jotka riittävät tämän saavuttamiseen. Sähkö- tai magneettikenttä voi olla vuorovaikutuksessa litium-kalsium-alumiinifluoridista valmistetun yhdisteen kanssa. Toriumia lisättäisiin yhdisteeseen joidenkin kalsiumatomien tilalle. Sähkö- tai magneettikenttää käytettäisiin atomiytimien tilan muuttamiseksi prosessissa, jota kutsutaan populaatioinversioksi.
Ydinteknologialla on kehitetty toimintasuunnitelmia ydinlaserin toiminnasta. Ydinpumpatussa laserissa atomiytimiin varastoitunut energia muunnetaan lasersäteeksi. Valon spesifisiä aallonpituuksia voidaan tuottaa myös ydinfission periaatteiden pohjalta tuottamalla plasmaa. Kiihtyneet ytimet halkeavat tuottaen energiaa lasermekanismissa, mikä on periaate lasersäteen valon luomisen takana. Peileillä varustettu optinen järjestelmä muokkaa valoa edelleen niin, että se keskittyy säteeseen, mikä mahdollistaa laitteen käytön tieteellisissä sovelluksissa.
Lasereita on käytetty 1960-luvulta lähtien. Yleisimmät kaasulasertyypit käyttävät kaasuja, kuten helium-neonia, hiilidioksidia tai argonia, ja yhdistävät ne sähköön valon tuottamiseksi. Muut laserit yhdistävät kaasua kemikaaleihin, mutta ydinlaser käyttäisi teoriassa atomin ytimestä tulevaa energiaa valon luomiseen. Yksi ongelma on saada yksi ydin saamaan toinen aktivoitumaan, joten niiden kanssa vuorovaikutuksessa olevat fotonit on fokusoitava oikealla taajuudella. Uutta teknologiaa luodessaan fyysikkojen on tutkittava erilaisia atomiperiaatteita, mukaan lukien lakeja, jotka kuvaavat atomihiukkasten eri tavoin vuorovaikutusta, ja soveltaa sopivia suunnitelmiinsa.