"Зазирають" всередину конструкцій: космічні промені можуть виявляти приховані збитки від війни в Україні
Космічні частинки, відомі як мюони, можуть допомогти виявити приховані тріщини та пошкодження будівель і мостів.
Їх, зокрема, потенційно можна застосувати в Україні для виявлення пошкоджень унаслідок війни, пишe Space, BBC та Phys.org.
Ці частинки, які виникають внаслідок зіткнень космічних променів з атмосферою Землі, здатні проникати на сотні метрів у ґрунт і надають можливість "зазирнути" всередину конструкцій.
Мюони існують дуже нетривалий час – лише дві мікросекунди, але завдяки швидкості, близькій до швидкості світла, встигають пройти величезні відстані та проникнути на сотні метрів у ґрунт і матеріали.
Мюони взаємодіють із матеріалом, крізь який проходять, змінюючи свою траєкторію. Спеціальні детектори фіксують ці зміни, дозволяючи вченим відновлювати тривимірну картину внутрішньої структури об'єкта. Це дозволяє виявляти приховані тріщини, порожнини, корозію металевих елементів і навіть рідину, що накопичується в закритих просторах.
Ідея використання мюонів для вивчення великих об’єктів вперше з’явилася у 1940-х роках. Проте тільки в 1970-х їхні детектори вперше застосували для пошуку прихованих кімнат у піраміді Хеопса в Єгипті. За останні 10 років технологія значно удосконалилася завдяки розвитку портативних мюонних томографів.
Сьогодні мюони використовуються для сканування транспортних засобів на предмет контрабанди, оцінки стану мостів, атомних реакторів, а також пошуку прихованих пустот у масивних конструкціях. Наприклад, компанія GScan, що базується в Естонії, вже застосовувала свої детектори на ядерних об'єктах у Великій Британії.
GScan веде перемовини з українськими фахівцями щодо застосування технології для оцінки пошкоджень після війни. Першим об'єктом дослідження за допомогою космічних променів може стати міст Патона в Києві. Цей 70-річний міст завдовжки 1,5 км ще до війни вважався аварійним, а бойові дії могли погіршити його стан.
"Зараз українські інженери мають інші пріоритети, але коли з’являться сприятливі умови для відбудови, наша технологія допоможе відновити безпеку ключових об'єктів", – каже співзасновник GScan Анді Хектор.
Окрім мосту Патона, технологія може бути використана для сканування житлових будинків, промислових об’єктів та інших інфраструктурних споруд, які могли бути пошкоджені обстрілами або часом.
Мюони можуть "зазирнути" на десятки метрів у бетон або землю, що недоступно рентгенівським апаратам (їхня максимальна глибина – до 20 см).
Один ключовий елемент конструкції сканується протягом тижня, а повний аналіз мосту може тривати до місяця і коштувати приблизно $125 тисяч.
Компанія GScan вже успішно застосовувала свої детектори в Естонії для аналізу стану ядерних реакторів, законсервованих у бетоні ще в 1990-х роках. Мюонна томографія дозволила виявити радіоактивні порожнини та оцінити безпеку конструкцій.
Раніше ми розповідали, як вчені знайшли "таємну кімнату" всередині піраміди Хеопса завдяки космічним променям.