ذرات "میون" به کمک باستان‌شناسان می‌آیند

ذوالفقار دانشی | میون‌ها بار دیگر به جریان اصلی تحقیقات علمی بازگشته اند. این ذرات پسرعمو‌های سنگین‌تر الکترون هستند و پس از موفقیت پژوهشگران در شناسایی اتاقی پنهان در هرم بزرگ مصر با استفاده از این ذرات (تازه ها، دانستنی‌ها ۱۹۲)، پژوهشگران دیگر حوزه‌های تحقیقاتی هم به استفاده از این ذرات روی آورده اند.

میون‌ها ۲۰۰ بار از الکترون‌ها سنگین ترند، ولی همان بار الکتریکی منفی را دارند. این ذرات زمانی پدید می‌آیند که پرتو‌های پرانرژی کیهانی به مولکول‌های جو زمین برخورد می‌کنند. این ذرات با سرعتی نزدیک به سرعت نور از همه جای جو و تحت هر زاویه‌ی دلخواهی به سطح زمین وارد می‌شوند؛ به طوری که در هر ثانیه، یک میون از سطحی به وسعت کف دست انسان می‌گذرد.

این ذرات می‌توانند پیش از متوقف شدن و جذب شدن، تا صد‌ها متر درون اجسام جامد و سخت نفوذ کنند. دو ویژگی فراوانی و توان نفو ذ بالا، میون‌ها را به ابزاری ایدئال برای تصویربرداری از اجسام بزرگ و فشرده، بدون نیاز به تخریب تبدیل کرده است. هرچه جسم موردنظر حاوی مواد فشرده تری باشد، انرژی بیشتری از میون‌ها جذب می‌شود و فیزیکدانان می‌توانند با تحلیل تغییرات انرژی میون‌های ورودی به آشکارساز‌های نصب شده در اطراف جسم و مقایسه‌ی آن با توزیع عادی بدون وجود جسم میون ها، توزیع سه بعدی چگالی درون جسم را استخراج کنند.

طی هفت دهه‌ی گذشته، این ابزار‌ها به مراتب پیشرفت کرده اند و از تجهیزاتی عظیم به بزرگی یک اتاق و وزن ۱۰ تن به ابزار‌هایی دقیق‌تر تبدیل شده اند که فقط چند متر مربع از زمین را می‌پوشانند و انرژی خود را از سلول‌های خورشیدی تأمین می‌کنند.

به این ترتیب می‌توان از این ابزار‌ها در نواحی دورافتاده‌ای مانند آتش فشان‌ها هم استفاده کرد. پژوهشگران ژاپنی با استفاده از این روش توانسته اند کانال‌های لاوای آتش فشانی را نقشه برداری کنند. این مجاری انرژی کمتری را نسبت به صخره‌های فشرده‌تر اطرافشان از میون‌ها جذب می‌کنند و پژوهشگران امیدوارند که با بهبود این روش، بتوانند به توان پیش بینی فوران‌های آتش فشانی دست یابند.

پژوهشگران ایتالیایی هم امسال می‌خواهند از توده‌ی لاوای منجمدشده‌ای در کوه «وزوو» نقشه برداری کنند تا از ترکیب این اطلاعات با دیگر روش‌های موجود، خطرناک‌ترین نقاط فوران آتشفشان را تعیین کنند. چند شرکت هم به استفاده از میوگرافی در صنعت ایمنی هسته‌ای و نگهداری زباله‌های هسته‌ای روی آورده اند.

در این روش، پژوهشگران آشکارساز‌هایی را در اطراف مخازن نگهداری زباله‌ی هسته‌ای نصب و مسیر حرکت میون‌ها را استخراج می‌کنند. میون‌ها در برخورد با اتم‌های سنگین تر، منحرف می‌شوند؛ بنابراین با بررسی پراکندگی میون‌ها می‌توان توزیع چگالی درون مخزن را به دست آورد و پراکندگی زباله‌های اورانیمی را درون مخازن بتنی یا استیل زیر نظر گرفت.

منبع: هفته نامه دانستنی‌ها