Eksperter fra NUST MISIS, sammen med forskere fra Lebedev Physical Institute og Scientific Research Institute of Nuclear Physics, Moscow State University, forberedte for praktisk anvendelse metoden for muon-radiografi, som gjør det mulig å "se gjennom" objekter av en kilometerstørrelse. Metoden er basert på registrering av muoner - elementære partikler produsert på grunn av kollisjon av kosmiske stråler med jordens atmosfære.
Når vi kommer inn i det tette laget av atmosfæren (starter fra 40 km og under), kolliderer protoner med molekylene som utgjør atmosfæren vår. Når du kolliderer, blir forskjellige partikler født, hvorav noen raskt blir til muoner. De "omkommer", men de har imidlertid klart i løpet av sin levetid å passere hele atmosfæren på jorden (10 000 muoner flyr til hver kvadratmeter av jordoverflaten hvert minutt) og trenger til og med å trenge 8,5 kilometer under vann eller 2 kilometer ned i jorden. Jo tettere stoffet, jo raskere svekkes muonfluksen. Derfor, hvis du legger en solid gjenstand mellom "mellomrommet" og detektoren, vil silhuetten til dette objektet til slutt vises på detektoren. Hvis det er hulrom i objektet, vil de også bli synlige, siden muoner som flyr gjennom dem, overvinner et mindre lag med fast stoff. Tre detektorer som ligger på motsatte sider av objektet er vanligvis tilstrekkelige,å lage et 3D-kart over det.
Musene festes ved hjelp av en serie fotografiske plater av sølvbromid. Noen av dem er opplyst. Deretter utvikles platene og sammenlignes med de utsatte områdene, og bygger eksponeringsbanen. Jo mindre bromidkorn og jo mer nøyaktig matchende algoritme, desto mer riktig er bildet av objektet.
Muon-spor på en fotografisk plate / NUST; MISIS
Forskere fra NUST MISIS, LPI og SINP MSU, under ledelse av NUST MISIS ledende ekspert, Doctor in Physical and Mathematical Sciences, Professor Natalia Polukhina, har utviklet spordetektorer for muon radiografi, som lar ikke bare se muoner falle på dem, men også å bestemme med høye presisjonsretning av bevegelsen deres. "Ved å dechiffrere avlesningene til detektorene, er det mulig å sammenstille et tredimensjonalt bilde av en rekke objekter, med målerens størrelse på tomrom i jorden, fordelingen av bergtettheten og slutte med et kart over huler i fjellet," understreket Alevtina Chernikova, rektor for NUST MISIS.
Tunnelmikroskop for analyse av muonspor / NUST; MISIS
Den nye teknologien har andre bruksområder også
Salgsfremmende video:
"Det er mulig å ikke vurdere invasivt tilstanden til en vulkanventilasjon, en atomkraftverkreaktor eller en isbre på fjellet," sier professor Natalya Polukhina.”Du kan finne et nytt naturlig underjordisk lagringsanlegg for naturgass, ta fyr som starter i et fjellavfall fra kullgruvedrift lenge før det brenner ut fra innsiden, forutsi et vulkanutbrudd eller forhindre de katastrofale konsekvensene av synkehull i gruver eller i bygater. Katastrofale synkehull i byen Berezniki, Perm-territoriet, har allerede blitt et stort samfunnsproblem. Og vi må huske at innbyggere i mange store bosetninger lider av slike teknogensvikt."
Russiske eksperimenter, som bekreftet ytelsen til banemetoden, fant sted i gruven fra Geofysical Service fra det russiske vitenskapsakademiet i Obninsk: forskere kunne "se" med hjelp av detektorer strukturen til den underjordiske strukturen eksperimentet ble utført i. Nå blir et kompleks av slike detektorer utarbeidet på grunnlag av en fotografisk emulsjon produsert av det innenlandske foretaket "AVK Slavich", som for eksempel kan brukes til å søke etter hydrokarboner.
NUST MISIS Ledende ekspert, lege i fysikk og matematikk, professor Natalya Polukhina / NUST MISIS
"Våre emulsjonsspordetektorer er gode fordi de er enkle å betjene, ikke krever strøm for å betjene. I tilfelle av geologisk undersøkelse kan de gjøre med et mye mindre antall brønner, og samtidig er de i stand til å skille objekter i størrelse fra en meter til kilometer med høy nøyaktighet," forklarte professor Polukhina.
NUST MISIS-spesialister jobber med programvare som vil forbedre kvaliteten på sporavkoding, samt for å beskytte sensorer fra aggressive medier i brønner.
