Учените са разработили метод, който ще помогне да се погледне дълбоко в Земята и не само

Руските физици са създали иновативен модел детектор, който позволява практическото приложение на метода на муонна радиография. Този метод се основава на способността на мюонния поток да прониква в различни обекти, като същевременно променя неговите параметри.

Космическите лъчи, приближаващи се към Земята, се сблъскват с атмосферата и генерират елементарни частици, наречени мюони. Потокът мюони пада на повърхността на нашата планета, прониквайки през водния стълб, горния слой на литосферата, всякакви сгради и структури. Тези частици могат да проникнат дълбоко в земната повърхност до 2 километра марки, а във водата - до 8,5 километра. Първоначално плътността на мюонния поток е доста висока - около 10 000 мюона в минута на квадратен метър повърхност. Преминавайки през земната повърхност, тези частици губят скорост, намаляването на която зависи от дебелината на препятствието и неговата плътност. Тази характеристика е в основата на метода на муонна радиография. Методът ще бъде използван за първи път през 60-те години на миналия век. С негова помощ например американски учени изследвали египетските пирамиди в търсене на нови галерии и камери. У нас до този момент този метод не е широко използван поради няколко причини.

Екип от руски учени от NUST "MISiS" и Московския държавен университет разработиха детектори за следи, които могат да разширят възможностите за използване на мюонна радиография. Нов модел детектори ви позволява да записвате присъствието на мюони и да определяте посоката на тяхното движение с висока точност. Ако използвате три детектора от противоположните страни на изследвания обект, можете да получите триизмерна картина на съдържанието вътре. С помощта на детектора е възможно да се открият празнини, както и да се определи плътността на различни скали. Използва се тунелен микроскоп за анализ на следи от мюон.

На снимката: тунелен микроскоп

Практическото приложение на новата разработка е много разнообразно. С помощта на това устройство можете не само да определите възможни празнини в скалната маса, но и да погледнете на най-недостъпните места. Например, за да се оцени работата на ядрен реактор в атомна електроцентрала или да се предвиди поведението на ледник чрез определяне на плътността на леда и наличието на пукнатини. Това развитие ще бъде интересно за предприятията, занимаващи се с добив. Проследяващ детектор ще помогне значително да намали разходите и времето за проучване, свързани с търсенето на минерали на дълбочина до два километра. През последните години случаите на почвена недостатъчност в населените места стават все по-чести, в непосредствена близост до които се използват мини. С помощта на детектор за следи можете да наблюдавате състоянието на скалите и да откривате негативните тенденции във времето. Новото устройство вече е преминало всички необходими тестове в експерименталния геофизичен кладенец на Руската академия на науките, но специалистите продължават да подобряват софтуера му.