Vedci vyvinuli metódu, ktorá pomôže nielen nahliadnuť hlboko do Zeme

Ruskí fyzici vytvorili inovatívny model detektora, ktorý umožňuje praktické použitie metódy muónovej rádiografie. Táto metóda je založená na schopnosti miónového toku prenikať rôznymi objektmi, pričom sa menia jeho parametre.

Kozmické lúče sa blížia k Zemi, zrážajú sa s atmosférou a vytvárajú elementárne častice nazývané mióny. Prúd miónov padá na povrch našej planéty a preniká cez vodný stĺpec, hornú vrstvu litosféry, všetky budovy a štruktúry. Tieto častice môžu preniknúť hlboko do zemského povrchu až do 2 km kilometrov a do vody - až 8,5 km. Spočiatku je hustota toku miónov pomerne vysoká - asi 10 000 miónov za minútu na meter štvorcový povrchu. Tieto častice prechádzajú zemským povrchom a strácajú rýchlosť, ktorých zníženie závisí od hrúbky prekážky a jej hustoty. Táto vlastnosť je základom metódy rádiografie miónov. Metóda by sa použila prvýkrát v 60. rokoch minulého storočia. Napríklad americkí vedci s jeho pomocou preskúmali egyptské pyramídy pri hľadaní nových galérií a kamier. V našej krajine sa doteraz táto metóda z viacerých dôvodov často nevyužívala.

Tím ruských vedcov z NUST „MISiS“ a Moskovskej štátnej univerzity vyvinul stopové detektory, ktoré môžu rozšíriť možnosti použitia muónovej rádiografie. Nový model detektora vám umožňuje zaznamenať prítomnosť miónov a určiť smer ich pohybu s vysokou presnosťou. Ak použijete tri detektory na opačných stranách skúmaného objektu, môžete získať trojrozmerný obraz toho, čo je vo vnútri obsiahnuté. Pomocou detektora je možné detegovať dutiny, ako aj určiť hustotu rôznych hornín. Na analýzu miónových stôp sa používa tunelový mikroskop.

Na fotografii: tunelový mikroskop

Praktické uplatňovanie nového vývoja je veľmi rôznorodé. Pomocou tohto zariadenia môžete nielen určiť možné dutiny v horninovej hmote, ale tiež nahliadnuť do najviac neprístupných miest. Napríklad vyhodnotiť prevádzku jadrového reaktora jadrovej elektrárne alebo predpovedať správanie ľadovca určením hustoty ľadu a prítomnosti trhlín. Tento vývoj bude zaujímavý pre podniky zaoberajúce sa ťažbou. Detektor koľají pomôže výrazne znížiť náklady a čas prieskumu súvisiaceho s hľadaním nerastov v hĺbke až dvoch kilometrov. V posledných rokoch sa prípady zlyhania pôdy v obývaných oblastiach častejšie vyskytujú, v ich bezprostrednej blízkosti sa používajú míny. Pomocou detektora stopy môžete monitorovať stav hornín a včas odhaliť negatívne trendy. Nové zariadenie už prešlo všetkými potrebnými testami v experimentálnej geofyzikálnej studni Ruskej akadémie vied, ale špecialisti pokračujú v zdokonaľovaní svojho softvéru.