Російські фізики створили інноваційну модель детектора, яка дозволяє застосовувати на практиці метод мюонной радіографії. Цей метод заснований на здатності потоку мюонів проникати крізь різні предмети, змінюючи при цьому свої параметри.
Космічні промені, наближаючись до Землі, стикаються з атмосферою і породжують елементарні частинки під назвою мюоны. Потік мюонів падає на поверхню нашої планети, проникаючи крізь товщу води, верхній шар літосфери, будь-які будівлі та споруди. Ці частинки можуть проникати вглиб земної поверхні до 2-кілометрових відміток, а у воду — до 8,5 кілометрів. Спочатку щільність потоку мюонів досить висока — близько 10 000 мюонів в хвилину на квадратний метр поверхні. Проходячи через земну поверхню, ці частинки втрачають швидкість, зниження якої залежить від товщини перешкоди і його щільності. Ця особливість закладена в основі методу мюонной радіографії. Метод б уперше використаний ще в 60-х роках минулого століття. За допомогою нього, наприклад, американські вчені досліджували єгипетські піраміди в пошуках нових галерей і камер. У нашій країні до цього моменту цей метод в силу ряду причин не отримав широкого застосування.
Колектив російських вчених з НИТУ «Місіс» і МДУ розробив трекові детектори, здатні розширити можливості застосування мюонной радіографії. Нова модель детектора дозволяє фіксувати наявність мюонів і визначати напрямок їх руху з високою точністю. Якщо використовувати три детектора по різні сторони від досліджуваного об'єкта, то можна отримати тривимірну картину того, що міститься всередині. За допомогою детектора можливо виявлення пустот, а також визначення густини різних порід. Для аналізу мюонним треків застосовується тунельний мікроскоп.
На фото: тунельний мікроскоп
Практичне застосування нової розробки дуже різноманітно. За допомогою цього приладу можна не тільки визначати можливі пустоти у товщі гірських порід, але і заглянути в самі важкодоступні місця. Наприклад, оцінити роботу ядерного реактора атомної станції або спрогнозувати поведінку льодовика, визначивши щільність льоду і наявність тріщин. Ця розробка буде цікава підприємствам, які займаються видобутком корисних копалин. Трековий детектор допоможе істотно знизити собівартість і час проведення геологорозвідувальних робіт, пов'язаних з пошуком корисних копалин на глибині до двох кілометрів. В останні роки почастішали випадки провалу грунту в населених пунктах, в безпосередній близькості з якими розташовуються відпрацьовані шахти. За допомогою трекового детектора можна вести моніторинг стану гірських порід і вчасно виявити негативні тенденції. Новий прилад вже пройшов всі необхідні випробування дослідної геофізичної свердловині РАН, але фахівці продовжують удосконалювати його програмне забезпечення.
