Nuklearni laser je uređaj koji su fizičari predložili 2011. godine na temelju stimulacije atomskih jezgri da proizvedu svjetlost, umjesto elektrona kao druge vrste lasera. Može omogućiti iznimno točne testove zakona fizike i svojstava prirode, bez emitiranja gama zraka. Laser će emitirati svjetlost pobuđujući dovoljno jezgri u uzorku; promjena stanja uzrokovana jakim magnetskim poljem ili snažnim i gustim gradijentom u električnom polju unutar uređaja. Koristeći nuklearni laser, istraživači rade na razvoju novog načina analize frekvencija ili izrade preciznog nuklearnog sata.
Da bi nuklearni laser radio, atomske jezgre moraju ostati u pobuđenom stanju dugo vremena. Tvar koja se zove torij ima svojstva koja su dovoljna da se to postigne. Električno ili magnetsko polje moglo bi komunicirati sa spojem napravljenim od litij-kalcij-aluminij-fluorida. Torij bi bio dodan spoju umjesto nekih atoma kalcija. Električno ili magnetsko polje koristilo bi se za promjenu stanja atomskih jezgri u procesu koji se naziva inverzija populacije.
Nuklearna tehnologija korištena je za razvoj funkcionalnih planova za djelovanje nuklearnog lasera. U laseru s nuklearnom pumpom, energija pohranjena u atomskim jezgrama pretvara se u lasersku zraku. Specifične valne duljine svjetlosti također se mogu proizvesti generiranjem plazme na temelju principa nuklearne fisije. Pobuđene jezgre se dijele kako bi proizvele energiju u laserskom mehanizmu, principu koji stoji iza stvaranja svjetlosti za lasersku zraku. Optički sustav s zrcalima dodatno modificira svjetlost tako da se koncentrira u zraku, što omogućuje upotrebu uređaja u znanstvenim primjenama.
Laseri se koriste od 1960-ih. Uobičajene vrste plinskih lasera koriste plinove kao što su helij-neon, ugljični dioksid ili argon i kombiniraju ih s električnom energijom za stvaranje svjetlosti. Drugi laseri kombiniraju plin s kemikalijama, ali nuklearni laser bi teoretski koristio energiju iz jezgre atoma za stvaranje svjetlosti. Jedan je problem natjerati jednu jezgru da izazove drugu da postane aktivna, tako da fotoni koji s njima stupaju u interakciju moraju biti fokusirani na odgovarajućoj frekvenciji. U stvaranju bilo koje nove tehnologije, fizičari moraju proučiti različite atomske principe, uključujući zakone koji opisuju kako atomske čestice međusobno djeluju na različite načine, te primijeniti odgovarajuće na svoje dizajne.