Zinātnieki ir izstrādājuši metodi, kas palīdzēs ieskatīties dziļi Zemē un ne tikai

Krievu fiziķi ir izveidojuši inovatīvu detektoru modeli, kas ļauj praktiski pielietot muonu radiogrāfijas metodi. Šīs metodes pamatā ir muonu plūsmas spēja iekļūt dažādos objektos, vienlaikus mainot tā parametrus.

Kosmiskie stari, tuvojoties Zemei, saduras ar atmosfēru un rada elementāras daļiņas, ko sauc par muoniem. Muonu straume nokrīt uz mūsu planētas virsmas, iekļūstot caur ūdens stabu, litosfēras augšējo slāni, visām ēkām un būvēm. Šīs daļiņas var iekļūt dziļi zemes virsmā līdz 2 kilometru atzīmēm, bet ūdenī - līdz 8,5 kilometriem. Sākumā muonu plūsmas blīvums ir diezgan augsts - apmēram 10 000 muonu minūtē uz virsmas kvadrātmetru. Caur zemes virsmu šīs daļiņas zaudē ātrumu, kuru samazinājums ir atkarīgs no šķēršļa biezuma un tā blīvuma. Šī īpašība ir muonu rentgenogrāfijas metodes pamatā. Metode pirmo reizi tiks izmantota pagājušā gadsimta 60. gados. Ar viņa palīdzību, piemēram, amerikāņu zinātnieki izpētīja Ēģiptes piramīdas, meklējot jaunas galerijas un kameras. Mūsu valstī līdz šim šī metode nav plaši izmantota vairāku iemeslu dēļ.

Krievijas zinātnieku komanda no NUST “MISiS” un Maskavas Valsts universitātes ir izstrādājusi sliežu detektorus, kas var paplašināt muonu radiogrāfijas izmantošanas iespējas. Jauns detektora modelis ļauj reģistrēt muonu klātbūtni un ar lielu precizitāti noteikt to kustības virzienu. Ja izmantojat trīs detektorus pretējā pusē pētāmajam objektam, jūs varat iegūt trīsdimensiju attēlu par to, kas atrodas tā iekšpusē. Ar detektora palīdzību ir iespējams noteikt tukšumus, kā arī noteikt dažādu iežu blīvumu. Tuneļu mikroskopu izmanto, lai analizētu muonu dziesmas.

Fotoattēlā: tuneļa mikroskops

Jaunās izstrādes praktiskais pielietojums ir ļoti daudzveidīgs. Izmantojot šo ierīci, jūs varat ne tikai noteikt iespējamos tukšumus klinšu masā, bet arī izpētīt visnepieejamākās vietas. Piemēram, lai novērtētu kodolreaktora darbību atomelektrostacijā vai prognozētu ledāja izturēšanos, nosakot ledus blīvumu un plaisu klātbūtni. Šī attīstība interesēs uzņēmumus, kas nodarbojas ar ieguves rūpniecību. Sliežu detektors palīdzēs ievērojami samazināt izmaksas un izpētes laiku, kas saistīts ar minerālu meklēšanu līdz divu kilometru dziļumā. Pēdējos gados arvien biežāki ir augsnes sabrukšanas gadījumi apdzīvotās vietās, kuru tiešā tuvumā tiek izmantotas mīnas. Izmantojot sliežu detektoru, jūs varat novērot klinšu stāvokli un savlaicīgi atklāt negatīvas tendences. Jaunā ierīce jau ir nokārtojusi visus nepieciešamos testus Krievijas Zinātņu akadēmijas eksperimentālajā ģeofizikālajā urbumā, taču speciālisti turpina uzlabot tās programmatūru.