Nukleare Prozesse im heißen dichten Kurzpulsplasma

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Die moderne Lasertechnik erlaubt heute die Generation extrem kurzer Impulse zwischen 30 fs und einigen ps, die fokussiert ultrahohe Intensitäten liefern. An einem Festkörper oder Gas rufen sie ein dichtes und heißes Plasma hervor, in dem Elektronen und Ionen mit relativ hoher Effizienz kinetische Energien weit in den MeV-Bereich hinein vermittelt bekommen. Werden diese Elektronen im Festkörper abgebremst, so können über Bremsstrahlung und K-, L-Linienstrahlung auch extrem harte Röntgenphotonen erzeugt werden. Die kinetische Energie dieser Teilchen ist Kernniveauabständen vergleichbar und somit groß genug, um Kernreaktionen hervorzurufen. Mit den beiden Höchstfeldlasern des Max-Born-Institutes (MBI) und den kernphysikalischen Messmethoden des Hahn-Meitner-Institutes (HMI) soll das Laserplasma auf Evidenz nuklearer Reaktionen hin untersucht werden. Im Vordergrund stehen die Neutronenemission (Photodisintegration) sowie die Ausbildung von Kernisomeren und deren Zerfälle wie auch Spaltungsereignisse. Das Potential für eine ultrakurze, punktförmige Neutronenquelle sowie für Plasmadiagnostik in Bereichen, die bisher nur unter astrophysikalischen Bedingungen erzeugbar war, soll abgeschätzt werden. Langfristig, aber bisher nur spekulativ, käme auch eine Anwendung als "Gammalaser" in Betracht.