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 水

μONs突出啮齿动物和洪水风险

04 Jul 2019 Liz Kalaugher
河岸上的Mima muon检测套件
与矿床矿床(MIMA)检测器,激光扫描仪和电气仪器同时进行数据采集。 (图片礼貌:Stefano Morelli)

2017年,ScanPyramids合作发现了一个 在埃及吉萨的吉兹里面的隐藏室使用Muon射线照相 。现在,科学家们使用这种技术来检查意大利河堤的啮齿动物洞穴。

佛罗伦萨大学意大利大学的Veronica Pazzi说:“目前估计了洪水的每一次评估...... [是]估计。”佛罗伦萨大学佛罗伦萨大学Veronica Pazzi说,估计了溢出的可能性。“ “然而,编年史有时违背这种广泛的索赔,在结构崩溃后报告淹没。”

使用Muon Xcoutphorg术后,现有的测量技术可以在3-D中重建空隙。这应该有助于工程师分析这种堤坝的稳定性以及堤防管道和崩溃的洪水的风险。

muon射线照相 - 或muography - 类似于X射线射线照相。 “它利用天然宇宙射线辐射而不是人工产生的X射线,以及μ子跟踪器–常用于高能物理的仪器–代替射线照相板材,“意大利佛罗伦萨大学的Lorenzo Bonechi说。

Muon team and detector kit in the field

来自太空的宇宙射线在地球大气层的最上层的层中产生μONs。像电子一样,μOON是带负电的亚杀菌颗粒,但它们比电子重约200倍。

“取决于他们的能量,苗条可以从几米到数百米到数百米的岩石或其他材料交叉,因此是一个适当的工具,用于成像厚实的结构,山脉,火山等,”Pazzi说。

银行在河上

Pazzi的物理学家,地质学家和工程师团队在2017年7月至10月到2017年7月,从佛罗伦萨附近的河流河畔河岸的矿山和考古(MIMA)探测器安装了他们的μ子成像,并于2018年7月在Pistoia附近的Bure Buft Buft Bured Mavankment。将套件定位在堤坝的结构损坏部分的一侧,并在顶部采取“自由度”参考测量。

该技术成像啮齿动物的入口孔,这些啮齿动物钻入堤防,以及附近的树和山脉。该团队还使用电阻率断层扫描(ERT)进行测量。

在1米的立方左右,MIMA探测器相对较小,所以需要很长时间才能形成图像;收集7000米数量需要三到四周。与金字塔或火山相比,增加了困难,堤防和啮齿动物挖掘是小的目标,并且靠近最小μ子通量的线条。

在这些试验期间,该团队在不同的访问和天气条件下致力于安装套件的方法。它现在只需一个小时即可安装MIMA设备,然后系统可以将数据不受干扰的数月。

地球物理前景

“Muon射线照相是一种先进的研究领域,以解决使用传统技术仍然不容易解决的问题,即使有了最新的技术,”Bonechi说。

还有挑战。 “许多可能的应用程序可以假设利润......但每个案例都需要特别考虑,”Pazzi说。 “测量的可行性取决于许多参数,如要研究的物体的厚度,其元素组成,周围材料的配置,相对于μ子检测器的视线和感兴趣的异常的大小里面。”

MIMA detector inside a mine

接下来,团队计划提高数据采集,加工和解释的能力。组合来自几个观点的2D拍摄图像将使3D拍摄。和低成本的仪器和更用户友好的软件“可能导致实际技术转移到行业”。

“物理学家......正在与地质学家,地球物理学家,考古学家和工程师共同努力,试图创造一个常见的知识背景,导致采用这种放射线方法作为地球物理勘探的标准方法,”Bonechi说。

在考古学中,该技术可以避免在研究人员说的高度脆弱地点或尚未研究的区域中的侵入性技术,降低勘探成本和最大化工作时间。

“我们已经在矿业网站内进行了新的研究,以寻找etruscan年龄的坑,这可能在主画廊中解释氡的异常渗透,”Pazzi说。 “我们还评估了使用Muon传输射线照相来了解建筑作品的内部结构的可能性。我们终于预见了水文地质风险领域的新测试。“

金字塔和火山

2017年,使用另一个团队 Muon成像发现在Khufu的金字塔内隐藏的空白 在埃及吉萨。作为 物理世界 据报道,这不是第一次使用muOn来研究金字塔内部。在20世纪60年代,美国物理学家和未来诺贝尔·劳瑞特(Luis Alvarez)将一台Muon探测器放在奥克菲金字塔的一家腔室。他表明这是该金字塔中没有其他大腔室。

最近, Arturo Menchaca. 在墨西哥全国自治大学墨西哥大学安装了一个探测器在墨西哥城附近的Teothuacan金字塔内。 物理世界 詹姆斯Dacey和Matin Durrani于2015年访问了该实验,他们记录了播客“在粒子里面“。 Dacey叙述了牢记对如何爬到金字塔内部“墨西哥金字塔下面的粒子物理实验室 “。

在墨西哥的其他地方,包括Menchaca在内的团队试图使用MuOns拍摄火山的内部。看 ”监测吸烟巨人 “。

Pazzi报道了河岸队的调查结果 欧洲地球科学联盟大会 in Vienna.

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