Forskere har udviklet en metode, der kan hjælpe med at se dybt ned i Jorden og ikke kun

Russiske fysikere har skabt en innovativ detektormodel, der muliggør praktisk anvendelse af muon-radiografimetoden. Denne metode er baseret på muonfluxens evne til at trænge igennem forskellige objekter, mens den ændrer dens parametre.

Kosmiske stråler, der nærmer sig Jorden, kolliderer med atmosfæren og frembringer elementære partikler kaldet muoner. Strømmen af ​​muoner falder til overfladen af ​​vores planet og trænger gennem vandkolonnen, det øverste lag af litosfæren, eventuelle bygninger og strukturer. Disse partikler kan trænge dybt ned i jordoverfladen op til 2 kilometer mark og i vandet - op til 8,5 kilometer. Oprindeligt er muon-fluxdensiteten ganske høj - ca. 10.000 muon pr. Minut pr. Kvadratmeter overflade. Når de passerer gennem jordoverfladen, mister disse partikler hastigheden, hvis reduktion afhænger af hindringens tykkelse og dens densitet. Denne funktion er grundlaget for muon-radiografimetoden. Metoden ville blive brugt for første gang i 60'erne af forrige århundrede. Med hans hjælp for eksempel udforskede amerikanske forskere de egyptiske pyramider på jagt efter nye gallerier og kameraer. I vores land er indtil nu denne metode ikke blevet brugt i vid udstrækning af flere grunde.

Et team af russiske forskere fra NUST “MISiS” og Moscow State University har udviklet spordetektorer, der kan udvide mulighederne for at bruge muon-radiografi. En ny detektormodel giver dig mulighed for at registrere tilstedeværelsen af ​​muoner og bestemme retningen for deres bevægelse med høj nøjagtighed. Hvis du bruger tre detektorer på modsatte sider af det undersøgte objekt, kan du få et tredimensionelt billede af hvad der er inde i. Ved hjælp af detektoren er det muligt at registrere hulrum samt bestemme densiteten af ​​forskellige klipper. Et tunnelmikroskop bruges til at analysere muon-spor.

På billedet: tunnelmikroskop

Den praktiske anvendelse af den nye udvikling er meget forskelligartet. Ved hjælp af denne enhed kan du ikke kun bestemme mulige hulrum i stenmassen, men også se på de mest utilgængelige steder. For eksempel at evaluere driften af ​​en atomreaktor i et atomkraftværk eller forudsige en gletschers opførsel ved at bestemme isdensitet og tilstedeværelsen af ​​revner. Denne udvikling vil være af interesse for virksomheder, der driver med minedrift. En spor detektor vil hjælpe med at reducere omkostningerne og tiden for efterforskning i forbindelse med søgningen efter mineraler i en dybde på op til to kilometer. I de senere år er tilfælde af jordfejl i befolkede områder blevet hyppigere, i hvilke der i øjeblikket bruges miner. Ved hjælp af en spordetektor kan du overvåge stenens tilstand og opdage negative tendenser i tiden. Den nye enhed har allerede bestået alle de nødvendige test i den eksperimentelle geofysiske brønd på det russiske videnskabsakademi, men specialister fortsætter med at forbedre dens software.