Kosmilised kiired kaardistavad tuumajaamade sisemust ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: Durham et al./AIP Advances

Iga minut tabavad maapinda miljardid ja miljardid müüonid. Laetud osakesed, mis tekivad avakosmose avarustest lähtuvate ülienergeetiliste osakeste voogude ja atmosfääri molekulide kokkupõrkel. Füüsikud on leidnud nüüd võimaluse kasutada neid võimsa röntgeniaparaadina, mille abil aimu saada hoonete struktuuri ja neid läbivate ligipääsmatute torude seisukorrast.

Müüonite elektrilaeng on sama kui elektronidel, ende mass on aga oma kergematest vendadest 207 korda suurem. Lisaks sellele ei mõjuta teised aineosakesed müüonite liikumist kuigi palju, misläbi suudavad need tungida isegi sadade meetrite sügavusele maapinda. Samas ei tähenda see, et erinevad materjalid ei avaldaks nende liikumisele üldse mingit mõju. Mida tihedamat keskkonda paari mikrosekundi pikkuse elueaga osakesed läbivad, seda rohkem need selle käigus hajuvad.

Matt Durham Ameerika Ühendriikides asuvast Los Alamose riiklikust laboratooriumist paigutas kolleegidega tähelepanekust kasu lõikamiseks uuritava objekti vastaskülgede lähistele müüonidetektorid, millega oli võimalik jäädvustada neid läbivate osakeste trajektoor. Erineva nurga alla detektoritele langevate müüonite liikumissuuna muutuse abil oli võimalik aimu saada pildile püütava objekti sisestruktuurist.

Meetod meenutab seeläbi traditsioonilise röntgenuuringu ja röntgenkiirte hajumisel põhineva röntgendifraktsiooni ristandit, millest viimast kasutatakse muu hulgas kristallide siseehitusest kolmemõõtmelise pildi saamiseks. Kiiruse poolest jääb Durhami ja tema kolleegide esitletav tehnika röntgenkiirtel põhinevatele tehnoloogiatele siiski oluliselt alla.

Minutis läbib ühte ruutsentimeetrit maapinda keskmiselt üks müüon, misläbi võib piisava teravusega pildi saamine võtta tunde kui mitte isegi päevi. Otse müüonidetektorite vahele paigutatud roostevabast terasest toru ähmaselt esile manamiseks kulus umbes 15 minutit. Nõnda kirjutab Durham kolleegidega ajakirjas AIP Advances, et meetod sobiks pigem ehitiste seisukorra rutiinseks hindamiseks, mitte näiteks maavärinate poolt nõrgestatud hoonete vahetuks uurimiseks.

Tehnika on edasiarendus eelmise kümnendi alguses välja töötatud meetodist, mis loodi räpase pommi ehitamiseks tarviliku radioaktiivse materjali otsimiseks laevakonteineritest ja veoautodest. Sarnase lähenemisviisi abil loodetakse aimu saada Fukushima tuumajaama ülekuumenenud reaktorisüdamike seisukorrast ja tuumakütuse täpsest asukohast.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: