В Румынии, в комплексе Extreme Light Infrastructure Nuclear Physics, был применен самый мощный лазер в мире, что позволило группе ученых создать поток мюонов и получить изображение объекта, находящегося за двухметровой бетонной преградой. Хотя полученные «снимки» имеют зернистую текстуру и недостаток деталей, они знаменуют собой важный шаг вперед в области технологий визуализации, которые могут найти применение в различных областях, включая системы безопасности и добычу полезных ископаемых.
Мюоны образуются, когда высокоскоростные протоны сталкиваются с атомами верхних слоев атмосферы, инициируя процесс, в результате которого выделяются пары кварков, известные как пионы. Эти пионы быстро распадаются на мюоны, которые существуют лишь на короткое время и далее распадаются на более легкие частицы и нейтрино. Благодаря своей значительной массе мюоны способны проникать через плотные слои земли, достигая глубин, недоступных даже для самых мощных рентгеновских лучей.
Один из методов искусственного создания мюонов заключается в использовании мощных лазеров для ускорения электронов, которые затем сталкиваются со стеной. В моменты работы 10-петаваттного лазера ELI-NP его мощность в тысячи раз превышает мощность всех электросетей на планете. Эта вспышка ускоряет электроны, пока они не врезаются в свинцовую преграду. Для того чтобы отсеять как можно больше частиц, не относящихся к мюонам, исследователи разработали специальный фильтр из полиэтиленовых листов, обернутых вокруг парафиновых блоков.
После фильтрации пучок мюонов проходит сквозь бетонную стену и попадает в детекторы, расположенные внутри фургона с противоположной стороны. Изучив тень от свинцовых блоков, ученые сообщили о создании первого официального мюонграфа. При дальнейшей разработке эти принципы могут быть использованы для создания более компактной и мобильной системы, способной заглядывать внутрь металлических оболочек ракет или кораблей, а также в недра гор или каменные фундаменты древних строений.
