NUST MISISe eksperdid koos teadlastega Lebedevi füüsikainstituudist ja Moskva Riikliku Ülikooli Tuumafüüsika Teadusuuringute Instituudist valmistasid praktiliseks kasutamiseks ette müonide radiograafia meetodi, mis võimaldab kilomeetri suuruseid objekte "läbi näha". Meetod põhineb müoonide registreerimisel - elementaarsed osakesed, mis tekivad kosmiliste kiirte kokkupõrke korral Maa atmosfääriga.
Sattudes atmosfääri tihedasse kihti (alates 40 km ja alla selle), põrkuvad prootonid meie atmosfääri moodustavate molekulidega. Kokkupõrkel sünnivad erinevad osakesed, millest osa muutub kiiresti müonideks. Nad ka "hukkuvad", olles oma elu jooksul suutnud siiski läbida kogu Maa atmosfääri (iga minut jõuab Maa pinna iga ruutmeetrini 10 tuhat kooni) ja tungida isegi 8,5 kilomeetrit vee alla või 2 kilomeetrit maakera. Mida tihedam on aine, seda kiiremini nõrgeneb müonivoog. Seetõttu, kui asetate tahke objekti "tühiku" ja detektori vahele, ilmub selle objekti siluett lõpuks detektorile. Kui objektil on õõnsused, muutuvad need ka nähtavaks, kuna nende kaudu lendavad koonid ületavad väiksema tahke kihi. Tavaliselt piisab kolmest detektorist, mis asuvad objekti vastaskülgedel,sellest 3D kaardi koostamiseks.
Kuulid kinnitatakse seeria hõbebromiidi fotoplaatide abil. Mõned neist on valgustatud. Seejärel töötatakse plaadid välja ja võrreldakse paljastatud aladega, ehitades kokku kokkupuute trajektoori. Mida väiksemad on bromiidi terad ja mida täpsem on vastavusalgoritm, seda korrektsem on objekti pilt.
Muoni jäljed fotoplaadil / NUST; MISIS
Ettevõtte NUST MISIS, LPI ja SINP MSU teadlased on NUST MISISe juhtiv eksperdi, füüsikaliste ja matemaatikateaduste doktori, professor Natalia Polukhina juhendamisel välja töötanud müoonide radiograafia rajadetektorid, mis võimaldavad mitte ainult näha neile langevaid koone, vaid ka tuvastada neid kõrge nende liikumise täpne suund. “Detektorite näitude dešifreerimisel on võimalik koostada kolmemõõtmeline pilt mitmesugustest objektidest, alustades pinnases olevate tühimike meetrisuurusest, kivimite tiheduse jaotusest ja lõpetades mägis olevate koobaste kaardiga,” rõhutas NUST MISISe rektor Alevtina Tšernikova.
Tunnelmikroskoop müonide jälgede analüüsimiseks / NUST; MISIS
Uuel tehnoloogial on ka muid kasutusvõimalusi
Reklaamvideo:
"Mägede vulkaaniava, tuumaelektrijaama reaktori või liustiku seisundit on võimalik mitteinvasiivselt hinnata," ütleb professor Natalja Polukhina. „Võite leida uue loodusliku maagaasi maagaasihoidla, püüda tulekahju, mis algab söekaevanduse jäätmetest juba ammu enne selle väljapõlemist, ennustada vulkaanipurset või vältida kaevanduste või linnatänavate kraanikausside katastroofilisi tagajärgi. Katastroofilised kraanikausid Permi territooriumil Berezniki linnas on juba muutunud tohutuks sotsiaalseks probleemiks. Ja me peame meeles pidama, et selliste suurte tehnogeensete tõrgete all kannatavad paljude suurte asulate elanikud."
Vene eksperimendid, mis kinnitasid rööpmeetodi toimimist, toimusid Venemaa Teaduste Akadeemia geofüüsikalise teenistuse kaevanduses Obninskis: teadlased suutsid detektorite abil "näha" maa-aluse ehitise struktuuri, milles katse viidi läbi. Nüüd valmistatakse selliste detektorite kompleksi ette kodumaises ettevõttes "AVK Slavich" toodetud fotoemulsiooni põhjal, mida saab kasutada näiteks süsivesinike otsimiseks.
NUST MISIS juhtiv ekspert, füüsika- ja matemaatikadoktor, professor Natalja Polukhina / NUST MISIS
“Meie emulsiooniraja detektorid on head, kuna neid on lihtne kasutada, nende tööks pole vaja elektrit, geoloogiliste uuringute korral saavad nad hakkama palju väiksema kaevude arvuga ja samal ajal suudavad nad eristada suure täpsusega objekte meetrist kilomeetrini,” selgitas professor Polukhina.
NUST MISIS-i spetsialistid töötavad tarkvaraga, mis parandab palade dekodeerimise kvaliteeti ning kaitseb andureid kaevudes esinevate agressiivsete meediumite eest.
