Los científicos han desarrollado un método que ayudará a mirar profundamente en la Tierra y no solo

Los físicos rusos han creado un modelo de detector innovador que permite la aplicación práctica del método de radiografía de muones. Este método se basa en la capacidad del flujo de muones para penetrar varios objetos, al tiempo que cambia sus parámetros.

Los rayos cósmicos, al acercarse a la Tierra, chocan con la atmósfera y generan partículas elementales llamadas muones. La corriente de muones cae sobre la superficie de nuestro planeta, penetrando a través de la columna de agua, la capa superior de la litosfera, cualquier edificio y estructura. Estas partículas pueden penetrar profundamente en la superficie de la tierra hasta marcas de 2 kilómetros y en el agua, hasta 8,5 kilómetros. Inicialmente, la densidad del flujo de muones es bastante alta: alrededor de 10,000 muones por minuto por metro cuadrado de superficie. Al atravesar la superficie de la tierra, estas partículas pierden velocidad, cuya disminución depende del grosor del obstáculo y su densidad. Esta característica es la base del método de radiografía de muones. El método se usaría por primera vez en los años 60 del siglo pasado. Con su ayuda, por ejemplo, los científicos estadounidenses exploraron las pirámides egipcias en busca de nuevas galerías y cámaras. En nuestro país, hasta ahora, este método no se ha utilizado ampliamente por varias razones.

Un equipo de científicos rusos de NUST "MISiS" y la Universidad Estatal de Moscú ha desarrollado detectores de seguimiento que pueden ampliar las posibilidades de utilizar la radiografía de muones. Un nuevo modelo de detector le permite registrar la presencia de muones y determinar la dirección de su movimiento con alta precisión. Si usa tres detectores en lados opuestos del objeto investigado, puede obtener una imagen tridimensional de lo que contiene. Con la ayuda del detector, es posible detectar huecos, así como determinar la densidad de varias rocas. Se utiliza un microscopio de túnel para analizar las huellas de muones.

En la foto: microscopio de túnel

La aplicación práctica del nuevo desarrollo es muy diversa. Con este dispositivo, no solo puede determinar los posibles vacíos en la masa rocosa, sino también observar los lugares más inaccesibles. Por ejemplo, para evaluar el funcionamiento de un reactor nuclear de una central nuclear o para predecir el comportamiento de un glaciar determinando la densidad del hielo y la presencia de grietas. Este desarrollo será de interés para las empresas dedicadas a la minería. Un detector de pista ayudará a reducir significativamente el costo y el tiempo de exploración relacionados con la búsqueda de minerales a una profundidad de hasta dos kilómetros. En los últimos años, los casos de falla del suelo en áreas pobladas se han vuelto más frecuentes, en las inmediaciones de las cuales se utilizan minas. Usando un detector de seguimiento, puede monitorear la condición de las rocas y detectar tendencias negativas a tiempo. El nuevo dispositivo ya pasó todas las pruebas necesarias en el pozo geofísico experimental de la Academia de Ciencias de Rusia, pero los especialistas continúan mejorando su software.