25 Августа 2017
МОСКВА, 24 августа Специалисты НИТУ МИСиС совместно с учеными ФИАН и НИИЯФ МГУ подготовили к практическому применению метод мюонной радиографии, который дозволяет просвечивать объекты километрового размера. Метод основан на регистрации мюонов элементарных частиц, рождающихся из-за столкновения космических радиев с атмосферой Земли.
Попадая в плотные слой атмосферы (начиная с 40 км и ниже), протоны сталкиваются с молекулами, из которых состоит наша атмосфера. При столкновении рождаются неодинаковые частицы, часть из которых быстро превращается в мюоны. Они тоже погибают, успевая, однако, за время своей жизни пройти всю атмосферу Земли (до каждого квадратного метра поверхности Земли каждую минуту долетает 10 тысяч мюонов) и даже проникнуть на 8, 5 километра под воду или на 2 километра в толщу земли. Чем плотнее химическое соединение, тем быстрее ослабевает наплыв мюонов. Поэтому если приобрести между космосом и детектором твердый предмет, то на детекторе со временем проявится силуэт этого объекта. Если в объекте есть полости, их тоже станет видно, так как мюоны, пролетающие через них, преодолевают меньший слой суши. Трёх детекторов, размещённых по разные стороны от объекта, обычно хватает, чтобы составить его трёхмерную карту.
Мюоны фиксируют с помощью ряда фотопластинок с бромидом серебра. Часть из них засвечивается. Затем пластинки проявляют и сопоставляют засвеченные плацдармы, выстраивая траекторию засветки. Чем меньше зернышки бромида и точнее алгоритм сопоставления, тем правильнее получается картинка объекта.
Ученые НИТУ МИСиС, ФИАН и НИИЯФ МГУ под руководством ведущего эксперта НИТУ МИСиС, доктора физико-математических наук, профессора Натальи Полухиной разработали для мюонной радиографии трековые детекторы, которые позволяют не только видеть попадающие на них мюоны, но и выставлять с высокой точностью направление их движения. Расшифровывая показания обнаружителей, можно составить трёхмерную картинку самых разных объектов, начиная с метрового размера пустот в почве, распределения плотности пород и заканчивая картой пещер в горе, заявила ректор НИТУ МИСиС Алевтина Черникова.
У новой методики есть и другие сферы задействования.
Можно неинвазивно оценить богатство жерла вулкана, реактора АЭС или ледника в горах, — рассказывает профессор Наталья Полухина. Можно отыскать полноценное естественное подземное хранилище для природного газа, поймать зарождающийся в горе отработанной при добыче карбона породы пожар задолго до того, как она выгорела изнутри, предсказать извержение вулкана или предотвратить катастрофические последствия провалов грунта в местах выработанных рудников или на улицах городов. Катастрофические провалы грунта в городе Березники Пермского края уже стали огромной социальной проблемой. И надо помнить, что от таких техногенных провалов страдают жители многих крупных населенных пунктов.
Российские эксперименты, которые подтвердили работоспособность трекового метода, прошли в шахте Геофизической службы РАН в Обнинске: ученые смогли увидеть при помощи детекторов структуру подземного строения, в котором проводился опыт. Теперь готовится комплекс таких обнаружителей на основе фотоэмульсии, урожаемой на отечественном предприятии АВК Славич, которые можно использовать, например, для поиска углеводородов.
Наша эмульсионные трековые детекторы хороши тем, что просты в эксплуатации, не требуют электроэнергии для работы, в случае геологоразведки позволяют обойтись гораздо малым числом скважин, и при этом способны с высокой пунктуальностью различать объекты размером от метра до километров, пояснила профессор Полухина.
Специалисты НИТУ МИСиС работают над программным обеспечением, которое упростит качество расшифровки треков, а также над защитой датчиков от агрессивной среды в скважинах.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....