Les scientifiques ont mis au point une méthode qui aidera à explorer les profondeurs de la Terre, et pas seulement

Les physiciens russes ont créé un modèle de détecteur innovant permettant l’application pratique de la méthode de radiographie au muon. Cette méthode repose sur la capacité du flux de muons à pénétrer divers objets tout en modifiant ses paramètres.

Les rayons cosmiques, approchant de la Terre, entrent en collision avec l’atmosphère et génèrent des particules élémentaires appelées muons. Le flux de muons tombe à la surface de notre planète et pénètre à travers la colonne d’eau, la couche supérieure de la lithosphère, ainsi que tous les bâtiments et structures. Ces particules peuvent pénétrer profondément dans la surface de la terre jusqu'à une distance de 2 km et dans l'eau jusqu'à 8,5 km. Initialement, la densité du flux de muons est assez élevée - environ 10 000 muons par minute par mètre carré de surface. En passant à travers la surface de la Terre, ces particules perdent de la vitesse dont la diminution dépend de l'épaisseur de l'obstacle et de sa densité. Cette caractéristique est à la base de la méthode de radiographie au muon. La méthode serait utilisée pour la première fois dans les années 60 du siècle dernier. Avec son aide, par exemple, des scientifiques américains ont exploré les pyramides égyptiennes à la recherche de nouvelles galeries et caméras. Jusqu'à présent dans notre pays, cette méthode n'a pas été largement utilisée pour plusieurs raisons.

Une équipe de scientifiques russes de NUST “MISiS” et de l’Université d’État de Moscou a mis au point des détecteurs de piste capables d’accroître les possibilités d’utilisation de la radiographie à muons. Un nouveau modèle de détecteur vous permet d'enregistrer la présence de muons et de déterminer la direction de leur mouvement avec une grande précision. Si vous utilisez trois détecteurs sur les côtés opposés de l'objet étudié, vous pouvez obtenir une image en trois dimensions de ce qui est contenu à l'intérieur. À l'aide du détecteur, il est possible de détecter les vides et de déterminer la densité de diverses roches. Un microscope à effet tunnel est utilisé pour analyser les traces de muons.

Sur la photo: microscope à effet tunnel

L'application pratique du nouveau développement est très diverse. En utilisant cet appareil, vous pouvez non seulement déterminer les vides possibles dans la masse rocheuse, mais également vous rendre dans les endroits les plus inaccessibles. Par exemple, évaluer le fonctionnement d’un réacteur nucléaire d’une centrale nucléaire ou prévoir le comportement d’un glacier en déterminant la densité de la glace et la présence de fissures. Ce développement intéressera les entreprises du secteur minier. Un détecteur de piste contribuera à réduire considérablement le coût et la durée des travaux d'exploration liés à la recherche de minéraux jusqu'à une profondeur de deux kilomètres. Ces dernières années, les cas d’échec des sols dans les zones peuplées sont devenus plus fréquents, à proximité immédiate des mines exploitées. À l'aide d'un détecteur de piste, vous pouvez surveiller l'état des roches et détecter les tendances négatives dans le temps. Le nouveau dispositif a déjà passé tous les tests nécessaires dans le puits géophysique expérimental de l’Académie des sciences de Russie, mais les experts continuent d’améliorer ses logiciels.