Построен первый излучатель мюонов, но до картографирования туннелей еще далеко
Команда Японского протонного ускорителя (J-PARC) недалеко от города Токай получила контролируемый пучок мюонов. Это большой шаг вперед для развития мюонной томографии, которая позволяет "видеть" сквозь землю.
Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
Ученые говорят о потенциальной возможности создания мюонного ускорителя частиц, который по многим параметрам удобнее и дешевле, чем, например, Большой адронный коллайдер.
Редакция Newsru.co.il писала о потенциальной возможности использования мюонной томографии для сканирования подземных объектов. Мюонное излучение свободно проходит сквозь грунт и дает возможность "видеть" сквозь землю.
До сих пор для таких приложений и в археологии, и в геофизике использовалось естественное мюонное излучение, которое порождают космические лучи при бомбардировке атмосферы. Направление мюонного излучения в таком случае идет строго вертикально, а для регистрации его рассеяния детекторы должны быть расположены ниже уровня объекта, который сканируется. Это делает применение мюонной томографии, например, для поиска подземных объектов крайне сложным. Нужен был контролируемый мюонный луч, который мог бы просветить землю под любым нужным углом.
Японские физики впервые показали, как в ускорителе получить контролируемый пучок мюонов. Ученые выстрелили лазером в поток мюонов, чтобы сильно замедлить частицы. Затем исследователи применили электрическое поле, чтобы разогнать эти "охлажденные" мюоны до скорости около 4% от скорости света и их сфокусировать.
Хотя физикам уже удавалось получать пучки мюонов, такие пучки быстро рассеивались и применить их для каких-либо измерений, в том числе для мюонной томографии было невозможно. Теперь эту проблему удалось решить.
Работа продолжается, и в первую очередь физики говорят о создании мюонного коллайдера. О применение контролируемого пучка для мюонной томографии в полевых условиях речь пока не идет, но тем не менее, это большой шаг вперед. Мюонная томография развивается быстро, и получение контролируемого пучка дает надежду на самые разнообразные применения этой технологии.
