자연적으로 폭격 지구를 폭격하는 아 원자 입자는 X- 레이로 만든 의료 CT 스캔과 비슷한 산업 장비의 3D 이미지를 만드는 데 사용될 수 있다고 새로운 연구는 제안합니다. 이 기술은 파이프의 부식 또는 두꺼운 콘크리트 층 내에서 열화를 보여줄 수 있습니다. 또한 장비가 사용되는 경우에도 묻혀 있거나 절연 또는 접근 할 수없는 파이프 및 밸브의 일상적인 검사를 가능하게 할 수 있습니다. 과학자들은 무겁게 차폐 된 원자로 안에 있어도
라고 말합니다.그러한 프로브를 가능하게하는 입자는 전자의 단기 사촌 인 뮤온입니다. 지구상에서 대부분의 뮤온은 우주 광선 (일반적으로 태양계 외부에서 발생하는 고 에너지 아 원자 입자)이 대기로 충돌하여 낮은 에너지 입자의 캐스케이드를 유발할 때 형성됩니다. 뮤온은 전자와 동일한 음전하를 전달하지만 중성미자라는 전자와 입자로 부패하기 전에 몇 마이크로 초만 지속되며 몇 마이크로 초만 지속됩니다. 평균적으로, 약 1 개의 뮤온이 1 분마다 지구 표면의 각 평방 센티미터를 통과합니다.
뉴 멕시코의 Los Alamos National Laboratory의 핵 물리학 자 이자이 연구의 저자 인 Matt Durham은 뮤온은 방대하지만 다른 재료와 너무 강하게 상호 작용하지 않기 때문에 수백 미터의 암석과 토양을 관통 할 수 있다고 말합니다. 이에 비해, 가벼운 전자는 거의 즉시 재료에서 멈추고, 더 무거운 양성자와 원자 핵은 그들과 너무 강하게 상호 작용하여 입자의 샤워로 분해됩니다. 뮤온의 침투 능력은 물체를 들여다 보는 데 이상적입니다. 뮤온이 통과하는 재료가 밀도가 높을수록 원래 경로에서 더 많이 흩어지고 편향됩니다.
이 연구에서 연구원들은 뮤온 탐지기를 이미지에 원했던 물체의 양쪽에 배치했습니다. 그런 다음 한 세트의 탐지기 세트, 물체 및 마지막으로 두 번째 탐지기 세트를 통과하면서 뮤온의 경로를 추적했습니다. 뮤온의 "전"및 "후"궤적을 매핑함으로써, 연구원들은 그 경로가 얼마나 많은지를 결정할 수 있습니다. 그리고 물체의 다른 부분을 통과하는 많은 뮤온의 편향을 분석함으로써 연구자들은 탐지기 어레이 사이의 공간에서 3D 질량 분포를 수학적으로 추론 할 수 있다고 Durham은 말했다. 이 기술은 전통적인 의료 X- 레이의 하이브리드로, X- 레이를 차단하여 질량 분포의 2D 이미지를 직접 만들기 위해 X- 레이를 차단하는 능력과 각도 만 사용하여 결정의 3D 구조를 조사하는 X- 선 회절 기능을 사용합니다. Durham과 그의 동료들은 오늘 온라인으로 Muon Tomography라는 이미징 기술을 묘사합니다. .
텍사스 달라스에있는 Southern Methodist University의 물리학자인 Cas Milner는“이것은 매끄러운 기술입니다. 근로자가 추가 방사선 공급원에 노출되지 않는 배경 방사선을 사용하는 것 외에도이 기술은 비 침습적입니다. 연구원들은 장비를 차단하거나 파이프에서 단열재를 벗기거나 위험한 환경에 들어갈 필요조차 없습니다.
.그러나이 기술의 한 가지 단점은 이미지를 만드는 데 시간이 오래 걸린다는 것입니다. 이 팀의 테스트에 따르면 스테인레스 스틸 파이프의 유령의 저해상도 이미지는 단 15 분 안에 내장 될 수 있지만 문제의 대상의 고품질 모델을 만들려면 몇 시간이 걸릴 수 있다고 Durham은 말합니다. 따라서 Muon Tomography는 아마도 치명적인 실패에 대한 빠른 평가를 수행하기보다는 일상적인 검사 또는 장비를 지속적으로 모니터링하는 데 가장 적합 할 것입니다.
.이 기술은 2001 년 9 월 11 일 테러 공격으로 Los Alamos에서 이전에 개발 된 소규모 버전의 기술로, 운송 컨테이너 또는 차량의 핵 재료 또는 기타 밀수품을 찾아 냈습니다. 캘리포니아 파와이에있는 Decision Sciences International Corporation의 물리학자인 Konstantin Borozdin 은이 기술이 상용화되어 현재 일부 항구에서 사용되고 있다고 말합니다.
Borozdin의 회사는 현재 Muon 단층 촬영 기술을 확장하기 위해 노력하고 있습니다. 훨씬 더 큰 경기장에서 핵 물질을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 2011 년 3 월에 일본의 Fukushima를 때리는 지진과 쓰나미 1-2 펀치로 파괴 된 원자로는 7 미터에 의해 7 미터를 7 미터에 배치 할 것입니다. 보로 딘은 말한다. Milner는 "기술은 원자로와 같은 잘 차폐 된 물체의 내부 구성을 결정하려는 문제를 살펴보면"기술은 확실히 약속을 가지고있다 "고 말했다.
