A NUST MISIS szakértői, valamint a Lebedev Fizikai Intézet és a Moszkvai Állami Egyetem Nukleáris Fizikai Tudományos Kutatóintézetének tudósai előkészítették a müon radiográfia módszerének gyakorlati alkalmazására, amely lehetővé teszi egy kilométer méretű tárgyak "átlátását". A módszer a muonok nyilvántartásán alapul - elemi részecskék, amelyek a kozmikus sugarak és a Föld légköre ütközése miatt keletkeznek.
Bekerülve a légkör sűrű rétegébe (40 km-től kezdve) és protonok ütköznek a légkört alkotó molekulákkal. Az ütközés során különböző részecskék születnek, amelyek egy része gyorsan muonokká alakul. "Elpusztulnak", életük során azonban sikerült átjutniuk a Föld teljes légkörén (percenként 10 ezer muon jut el a Föld felületének minden négyzetméterére), és akár 8,5 kilométert áthatolnak a víz alatt vagy 2 kilométert a földbe. Minél sűrűbb az anyag, annál gyorsabban gyengül a muon fluxus. Ezért ha egy szilárd tárgyat helyez a „szóköz” és az érzékelő közé, akkor ennek a tárgynak a sziluettje megjelenik az érzékelõn. Ha üregek vannak a tárgyban, akkor azok is láthatóvá válnak, mivel a rajtuk repülõ muonok kisebb szilárd anyagréteget fednek le. A tárgy eltérő oldalán elhelyezkedő három detektor általában elegendő,3D térkép készítésére.
A muonokat ezüst-bromid fotólemezek sorozatával rögzítik. Némelyikük megvilágítva. Ezután a lemezeket kifejlesztik és összehasonlítják a kitett területekkel, megteremtve az expozíciós pályát. Minél kisebb a bromid szemcsék és annál pontosabb a megfelelő algoritmus, annál pontosabb az objektum képe.
Muon nyomkövetés fotólemezen / NUST; MISIS
A NUST MISIS, az LPI és a SINP MSU tudósai, a NUST MISIS vezető szakértője, a fizikai és matematikai tudományok doktora, Natalia Polukhina professzora vezetésével olyan pályadetektorokat fejlesztettek ki a muonok radiográfiájához, amelyek lehetővé teszik nemcsak a rájuk eső muonok látását, hanem a magas szintű meghatározást is. mozgásuk pontos iránya. „A detektorok leolvasása révén háromdimenziós képet állíthatunk elő különféle tárgyakról, kezdve a talajban lévő üregek méterméretével, a kőzet-sűrűség eloszlásával és a hegyi barlangok térképével kezdve” - hangsúlyozta Alevtina Chernikova, a NUST MISIS rektora.
Alagútmikroszkóp a muonpályák elemzéséhez / NUST; MISIS
Az új technológiának más felhasználási lehetőségei is vannak
Promóciós videó:
"Lehetetlen nem invazív módon felmérni a vulkán szellőzőnyílásának, atomerőművi reaktorának vagy egy gleccsernek a helyzetét a hegyekben" - mondja Natalya Polukhina professzor. „Megtalálhat egy új természetes föld alatti földgáztárolót, megszerezheti a tüzet, amely a szénbányászatban keletkező hulladékból indul, még mielőtt a belső részből kiégne, előre jelezheti a vulkánkitörést, vagy megakadályozhatja a bányákban vagy a városi utcákon található víznyelő katasztrofális következményeit. A Permi terület Berezniki városában lévő katasztrófás víznyelő már hatalmas társadalmi problémává vált. És nem szabad elfelejtenünk, hogy sok nagy település lakosai szenvednek ilyen technogenikus kudarcoktól."
Az orosz kísérletek, amelyek megerősítették a nyomvonal módszerét, az Orosz Tudományos Akadémia geofizikai szolgálatának bányában zajlottak Obninskban: a tudósok detektorok segítségével „láthatták” a föld alatti szerkezet szerkezetét, amelyben a kísérletet elvégezték. Most az ilyen detektorok komplexumát készítik egy, az AVK Slavich háztartási vállalkozásban gyártott fényemulzió alapján, amelyet például szénhidrogének keresésére lehet felhasználni.
NUST MISIS Vezető szakértő, fizika és matematika doktor, Natalya Polukhina professzor / NUST MISIS
"Az emulziós nyomkövető detektorok jók, mivel könnyen működtethetők, nem igényelnek áramot működésükhöz. Földtani kutatások esetén sokkal kisebb kutakkal képesek megtenni, ugyanakkor nagy pontossággal képesek megkülönböztetni az objektumokat egy métertől kilométerig terjedő távolságra" - magyarázta Polukhina professzor.
A NUST MISIS szakemberei azon szoftverek kidolgozásán dolgoznak, amelyek javítják a sávdekódolás minőségét, és megóvják az érzékelőket a kutak agresszív közegeitől.