Гранит науки - 2003-03-24

Космические лучи как детектор контрабандного урана предлагают использовать ученые Лос-Аламосской Национальной Лаборатории (Los Alamos National Laboratory) идея, опубликованная в журнале Nature, основана на физических особенностях частиц мюонов У микрофона Марина Аствацатурян! Группа астрофизиков и специалистов по физике высоких энергий обратила внимание на изменение траектории мюонов в зависимости от плотности материала, через который лежит их путь. Они продемонстрировали, что плотные вещества, подобные урану, могут быть обнаружены и визуализированы по прохождению сквозь них мюонов. Как поясняют ученые, в отличие от рентгеноскопии, которая для создания изображения плотных объектов костей или скрытого металла - требует малых доз искусственной радиации, мюонной радиографии дополнительное излучение не нужно. Мюоны создаются естественным путем при взаимодействии космических лучей с земной атмосферой, а дальше они проникают через поверхность планеты со скоростью около 10 тысяч частиц на квадратный метр в минуту, следовательно, и через все, что находится на Земле.

Компьютерный алгоритм как основа технологии обнаружения скрытого от посторонних глаз урана был получен манипуляциями с простыми сенсорами, которые ученые располагали над и под объектом. По мишени из тяжелого металла наносились удары, изменяющие направление движения мюонов, и так получались трехмерные изображения объектов. Научный руководитель подразделения Лос-Аламосской Лаборатории, ведающего международной безопасностью (International Security Division), Уильям Предгорский (William Predhorsky) в связи с этим напомнил о событиях конца 60-х прошлого века, когда американский физик Луис Альварес (Louis Alvarez) с использованием мюонного поглощения пытался снаружи прозондировать внутреннее пространство одной из египетских пирамид Гиза. Но, по словам Предгорского, никого эти данные тогда не заинтересовали, и никто не удосужился проверить работу метода мюонного рассеивания в других целях. "Мы обнаружили, что таким образом можно выявить литровую болванку урана в грузовике с овцами. И чем старательнее скрывается это вещество, тем очевиднее, благодаря мюонной технологии, становятся попытки нелегального его провоза. В отличие от рентгеноскопии, которая не различает материалов, показывая только их относительную плотность, мюонная радиография способна выяснить, из чего сделан объект. Недостатком этого проекта укрепления национальной безопасности является время, необходимое для получения изображения, поскольку процесс основан на минимальном числе мюонов, ударяющихся об объект-мишень, а падают они из космоса с постоянной, неподдающейся изменению скоростью. Руководитель проекта астрофизик Константин Бороздин (Konstantin Borozdin), до 1998 года работавший в нашем Институте Космических Исследований РАН, отмечает, что для обнаружения контрабандистского уранового носителя необходим душ из космических частиц продолжительностью 1 минуту. По мнению его оппонентов, гораздо проще и дешевле использовать для обнаружения урана счетчик Гейгера, впрочем, реализация идеи Бороздина вполне возможна сказал в интервью Nature британский физик Арнольд Вольфендейл (Arnold Wolfendale) из Дархемского Университета (Durham University).