Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Муография позволяет заглянуть внутрь множества объектов

Муография позволяет заглянуть внутрь множества объектов

06 мая 2021


Пять лет назад японские ученые, работающие в Токийской энергетической компании, столкнулись с непростой задачей: необходимо было заглянуть внутрь одного из ядерных реакторов Фукусимы, разрушенного землетрясением и цунами в 2011 году. Место было очень радиоактивным и чрезвычайно опасным. В поисках способа тщательно осмотреть место раскопок исследователи обратились к методу, который сегодня приобрел популярность во многих научных областях: муографии.

Муография имеет много преимуществ перед традиционными методами сканирования. Она основывается на использовании мюонов, субатомных частиц, тяжелее электронов примерно в 200 раз, о смысле существовании во Вселенной которых ученые до сих пор не догадались. Мюоны способны проникать гораздо дальше, чем рентгеновские лучи, но при этом они наносят практически нулевой урон, а найти их можно в космосе. Эти характеристики открывают необычайные возможности муографии.

Мюоны образуются высоко в атмосфере, когда протоны врезаются в ядра кислорода, азота и других газов в воздухе. Затем они летят вниз через атмосферу со скоростью, близкой к скорости света, и ударяются о поверхность Земли со скоростью около 10 000 частиц на квадратный метр в минуту. В процессе прохождения через материю мюоны теряют энергию, замедляются и, наконец, распадаются на электроны и нейтрино. Такой процесс позволяет получать изображения, основанные на контрасте плотности в веществе, через которое прошли мюоны.

В муографии используются специальные детекторы, которые располагаются под исследуемым объектом так, чтобы можно было смотреть через объект на небо, то есть на источник мюонов. Детекторы отслеживают мюоны, проходящие через объект, чтобы сформировать изображение, которое затем сравнивается с мюонным изображением «свободного неба», то есть начальным количеством мюонов в пространстве. В результате становится видно, сколько именно частиц было заблокировано.

Ученые отмечают, что муография дает гораздо более лучшие результаты, чем другие методы, такие как, например, георадар для наблюдения под землей. Во-первых, муография может быть использована для того, чтобы видеть явно твердые объекты если не насквозь, то гораздо глубже — можно сканировать объекты через десятки метров твердой породы, в то время как георадар позволяет «смотреть» лишь в пределах нескольких метров. А поскольку муография по совместительству является пассивным методом, т. е. не требует какого-либо аналитического или особого измерительного оборудования, необходимого для генерации сигнала, подлежащего анализу (детекторы могут быть установлены и просто оставлены для сбора данных), то это значительно снижает затраты и упрощает логистику проектов.

DNDDNDNDN

Другая информация
27 января 2022
Как производственные сети усиливают экономический рост стран

Экономику можно рассматривать как сеть, в которой производители покупают товары, превращают их в новые товары и продают продукцию домашним хозяйствам или другим производителям.

24 января 2022
Исследован геологический контроль элементного состава фитопланктона

Элементный состав морского фитопланктона отражает их качество как источника пищи и регулирует поток углерода, кислорода и питательных веществ между океаном, атмосферой и скальными резервуарами.

20 января 2022
Самосборка фотонных кристаллов идет путем контроля зарождения и роста коллоидов, покрытых ДНК

Ученые стали на шаг ближе к созданию оптических метаматериалов следующего поколения из коллоидных кристаллов.

17 января 2022
Ученые провели новую оценку содержания галогенов в объемной силикатной земле

Точное понимание содержания галогенов в силикатных резервуарах Земли может помочь восстановить историю взаимодействий между мантией, атмосферой и океанами нашей планеты.

13 января 2022
Временные изменения планетарного железа являются движущей силой эволюции

Изменение доступности железа в планетарном масштабе, вызванное потенциально быстрым изменением климата, создаст давление отбора на хозяев и патогенные микроорганизмы во всей биосфере.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!