Promieniowanie kosmiczne pomogło w prześwietleniu i zbadaniu reaktora atomowego
W wyniku zderzeń wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego z atomami gazów w atmosferze Ziemi powstają piony, które rozpadają się do mionów. Pędzące niemal z prędkością światła miony bez przerwy bombardują planetę. Co minutę w każdy centymetr kwadratowy Ziemi uderza 1 mion. Miony zwykle bez problemu przenikają przez materię, jednak gdy jest ona gęsta lub mamy do czynienia z dużym obiektem, mogą być absorbowane lub rozpraszane na podobieństwo promieniowania rentgenowskiego. Radiografia mionowa jest więc wykorzystywana do prześwietlania wielkich struktur: budynków, gór czy piramid. Dotychczas uzyskiwano w ten sposób dwuwymiarowe obrazy, w trzech wymiarach udawało się obrazować niewielkie próbki.
Francuscy badacze poinformowali właśnie o wykorzystaniu radiografii mionowej do wykonania trójwymiarowego skanu reaktora atomowego. Nakowcy pracujący pod kierunkiem Sébastiena Procureura z Université Paris-Saclay i Francuskiej Komisji Energii Alternatywnych i Energii Atomowej (CEA) przeanalizowali jeden z pierwszych francuskich reaktorów atomowych. Uranowy G2 z Marcoule pracował w latach 1958–1980. W latach 1986–1996 usunięto z niego chłodziwo, a rektor – w oczekiwaniu na ostateczną rozbiórkę – poddawany jest regularnym inspekcjom.
Procureur i jego koledzy chcieli skorzystać z faktu, że jest to jeden z najstarszych reaktorów, więc można było zbadać, jak starzeją się tego typu urządzenia. Ponadto był on obsługiwany przez CEA, co ułatwiało zdobycie pozwolenia na badania. Dodatkowym plusem jest fakt, że pod reaktorem jest duża wolna przestrzeń, w której można było łatwo umieścić czujniki mionowe.
Naukowcy w 20 różnych miejscach wykonali w sumie 27 skanów, z których każdy trwał kilka dni. Później wykorzystali algorytm do rekonstrukcji obrazów tomograficznych. Uzyskali w ten sposób trójwymiarowy obraz grafitowego bloku moderatora reakcji o masie 1200 ton, 1672 metrów rur systemu chłodzącego oraz betonowych elementów konstrukcji reaktora. O tym, że uzyskany obraz był dokładny świadczy chociażby fakt, że rozmiary zobrazowanych elementów odpowiadały rozmiarom ze specyfikacji technicznej reaktora. Autorów badań najbardziej zaskoczył fakt, że z tak niewielkiej liczby dwuwymiarowych skanów udało się uzyskać dobrą trójwymiarową rekonstrukcję reaktora.
Użyta przez Francuzów technika może posłużyć do zarówno działających, jak i nieczynnych reaktorów oraz miejsc takich wypadków jak ten w Fukushimie. Procureur mówi, że trójwymiarowa radiografia mionowa będzie przydatna też przy sprawdzaniu integralności pojemników z odpadami jądrowymi. Można ją też będzie zastosować w inżynierii, górnictwie czy archeologii. Spróbujemy zastosować naszą technikę rekonstrukcji do Wielkiej Piramidy, zapowiada naukowiec.
Komentarze (0)