"Инсайт": созданный в Тарту мюонный томограф позволяет видеть насквозь любой предмет
Мюонная томография позволяет сканировать что угодно – от бетонного моста до ядерного реактора. "Инсайт" познакомился с уникальной разработкой эстонских инженеров.
Современные технологии позволяют просканировать насквозь практически любой предмет методом мюонной томографии. В последние годы эта сфера развивается очень быстрыми темпами - некоторые ученые даже используют слово "революция". В Эстонии "штаб" этой революции развернулся на окраине Тарту.
Мадис Кийск - доктор наук в области ядерной физики и руководитель отдела исследований компании, разработавшей мюонный томограф - уникальный сканер, использующий естественное космическое излучение.
Мюонная томография использует поток космических лучей. Это заряженные частицы, из которых состоит космическое пространство. Проходя через атмосферу Земли космические лучи создают среди прочего поток мюонов, который ни на секунду не прекращается.
"Мюоны, проходя через вещество, не поглощаются, а начинают рассеиваться. И то, насколько сильно они отклоняются от первоначальной траектории, говорит о том, через какой материал они прошли", - объясняет Кийск.
Принцип работы устройства заключается в том, что поток мюонов регистрируется дважды - сначала до прохождения через тестируемое вещество, а затем - после. Чем меньше плотность вещества, тем более сильный поток мюонов оно пропускает. Эта же самая технология около десяти лет назад помогла обнаружить пустоты в толще всемирно известной пирамиды Хеопса. Для авторов эстонской разработки такой пирамидой стал ядерный реактор в Палдиски.
С 60-х по 90-е годы прошлого века в этом городке располагался военно-морской учебный центр по подготовке экипажей атомных субмарин. Поэтому здесь же находился действующий ядерный реактор. Когда Советская армия покинула Эстонию, его останки были залиты бетоном. И теперь благодаря мюонной томографии удалось сфотографировать что именно находится под слоем бетона.
Более частым применением технологии, по мнению Мадиса, могло бы стать сканирование железобетонных конструкций: оно позволяет понять в каком состоянии находятся арматуры мостов без необходимости удалять слой бетона. Такой проект предприятие из Эстонии реализовало совместно с британским управлением шоссейных дорог.
Мюонная томография в мире имеет множество применений в различных областях, таких как археология, геология или сейсмология. Она позволяет обнаруживать и оценивать руду на глубинах до нескольких километров без необходимости бурения скважин. А Кийск и его коллеги получили от инвесторов несколько миллионов евро на то, чтобы создать сканер для нужд погранслужбы, таможни и тюремных работников.
Идея использования мюонного томографа в сфере безопасности такова, что сначала каждое запрещенное вещество сканируется как эталон и вносится в базу данных. Мадис демонстрирует результаты одного из тестовых сканирований - затемнение побольше размером соответствует упаковке соли. Небольшие затемнения - другим тестовым кубикам.
Благодаря высокой проникающей способности мюонов томограф может находить запрещенные вещества независимо от того как глубоко они спрятаны - даже если тайник сделан по принципу матрешки - коробка в коробке
В будущем, как представляется Мадису, технология мюонной томографии разовьется настолько, что сможет взять на себя весь предполетный контроль в аэропортах.
"Технология может быть интегрирована в здания таким образом, что ее не будет видно. В принципе, в будущем можно было придумать, такую проверка безопасности, когда человек и не понимает, что он ее проходит", - говорит ученый.
Редактор: Виктор Сольц