Znanstveniki so razvili metodo, ki bo pomagala pogledati globoko v Zemljo in ne samo

Ruski fiziki so ustvarili inovativni model detektorjev, ki omogoča praktično uporabo metode muonske radiografije. Ta metoda temelji na sposobnosti muonskega toka, da prodre skozi različne predmete, hkrati pa spreminja njegove parametre.

Kozmični žarki, ki se približujejo Zemlji, trčijo v ozračje in ustvarjajo elementarne delce, imenovane muoni. Tok mionov pade na površino našega planeta in prodre skozi vodni stolpec, zgornjo plast litosfere, katere koli zgradbe in strukture. Ti delci lahko prodrejo globoko v zemeljsko površino do 2 kilometra znamenj, v vodo pa do 8,5 kilometra. Na začetku je gostota muonskega toka precej visoka - približno 10.000 muon na minuto na kvadratni meter površine. Skozi zemeljsko površje ti delci izgubijo hitrost, katere zmanjšanje je odvisno od debeline ovire in njene gostote. Ta lastnost je osnova metode muonske radiografije. Metodo bi prvič uporabili v 60. letih prejšnjega stoletja. Ameriški znanstveniki so na primer z njegovo pomočjo raziskovali egipčanske piramide v iskanju novih galerij in kamer. Pri nas ta metoda iz več razlogov doslej ni bila široko uporabljena.

Skupina ruskih znanstvenikov iz NUST "MISiS" in Moskovske državne univerze je razvila sledilne detektorje, ki lahko razširijo možnosti uporabe muonske radiografije. Nov model detektorjev omogoča beleženje prisotnosti mun in z visoko natančnostjo določiti smer njihovega gibanja. Če uporabite tri detektorje na nasprotnih straneh preiskovanega predmeta, lahko dobite tridimenzionalno sliko, kaj je vsebovano v notranjosti. S pomočjo detektorja je mogoče zaznati praznine, pa tudi določiti gostoto različnih kamnin. Za analizo muonskih sledi se uporablja tunelirni mikroskop.

Na fotografiji: tunelski mikroskop

Praktična uporaba novega razvoja je zelo raznolika. S to napravo ne morete samo določiti morebitnih praznin v skalni masi, ampak tudi pogledati na najbolj nedostopna mesta. Na primer, za oceno delovanja jedrskega reaktorja v jedrski elektrarni ali za napoved vedenja ledenika z določitvijo gostote ledu in prisotnosti razpok. Ta razvoj bo zanimiv za podjetja, ki se ukvarjajo z rudarstvom. Detektor tir bo pomagal znatno zmanjšati stroške in čas raziskovanja, povezanih z iskanjem mineralov, na globini do dveh kilometrov. V zadnjih letih se pogosteje pojavljajo primeri okvare tal v naseljenih območjih, v neposredni bližini delajočih se min. S pomočjo detektorja gosenic je mogoče spremljati stanje kamnin in pravočasno zaznati negativne trende. Nova naprava je že opravila vse potrebne teste v poskusnem geofizičnem vodnjaku Ruske akademije znanosti, vendar strokovnjaki še naprej izboljšujejo njeno programsko opremo.