Rle
Только лучшая история дня в вашем браузере!
74
C0nq8ozwgaaqre8
Наука
Ученые разработали метод, который поможет заглянуть вглубь Земли и не только
Ольга
Ольга Фролова
8 месяцев назад

Российские физики создали инновационную модель детектора, которая позволяет применять на практике метод мюонной радиографии. Этот метод основан на способности потока мюонов проникать сквозь различные предметы, изменяя при этом свои параметры.

Ученые разработали метод, который поможет заглянуть вглубь Земли и не только

Космические лучи, приближаясь к Земле, сталкиваются с атмосферой и порождают элементарные частицы под названием мюоны. Поток мюонов падает на поверхность нашей планеты, проникая сквозь толщу воды, верхний слой литосферы, любые здания и сооружения. Эти частицы могут проникать вглубь земной поверхности до 2-километровых отметок, а в воду — до 8,5 километров. Изначально плотность потока мюонов довольно высока — около 10 000 мюонов в минуту на квадратный метр поверхности. Проходя же через земную поверхность, эти частицы теряют скорость, снижение которой зависит от толщины препятствия и его плотности. Эта особенность и заложена в основе метода мюонной радиографии. Метод бы впервые использован еще в 60-х годах прошлого столетия. При помощи него, например, американские ученые исследовали египетские пирамиды в поисках новых галерей и камер. В нашей стране до настоящего момента этот метод в силу ряда причин не получил широкого применения.

Коллектив российских ученых из НИТУ «МИСиС» и МГУ разработал трековые детекторы, способные расширить возможности применения мюонной радиографии. Новая модель детектора позволяет фиксировать наличие мюонов и определять направление их движения с высокой точностью. Если использовать три детектора по разные стороны от исследуемого объекта, то можно получить трехмерную картину того, что содержится внутри. При помощи детектора возможно обнаружение пустот, а также определение плотности различных пород. Для анализа мюонных треков применяется туннельный микроскоп.

Ученые разработали метод, который поможет заглянуть вглубь Земли и не только

На фото: туннельный микроскоп

Практическое применение новой разработки очень разнообразно. При помощи этого прибора можно не только определять возможные пустоты в толще горных пород, но и заглянуть в самые труднодоступные места. Например, оценить работу ядерного реактора атомной станции или спрогнозировать поведение ледника, определив плотность льда и наличие трещин. Эта разработка будет интересна предприятиям, занимающимся добычей полезных ископаемых. Трековый детектор поможет существенно снизить себестоимость и время проведения геологоразведочных работ, связанных с поиском полезных ископаемых на глубине до двух километров. В последние годы участились случаи провала грунта в населенных пунктах, в непосредственной близости с которыми располагаются отработанные шахты. При помощи трекового детектора можно вести мониторинг состояния горных пород и вовремя обнаружить негативные тенденции. Новый прибор уже прошел все необходимые испытания в опытной геофизической скважине РАН, но специалисты продолжают совершенствовать его программное обеспечение.

8569