کارکنانِ کارخانه‌ی نیرو‌ی Fukushima Daiichi برای بررسیِ شرایطِ رآکتورهای آسیب‌دیده در فاجعه‌ی هسته‌ای 2011، یک راهکارِ خلاقانه اندیشیده‌اند. آن‌ها به منظورِ جستجوی نواحیِ به شدت رادیو اکتیو، ربات‌ها و بالن‌ها را به این مناطق فرستادند. اما وجودِ آوارها، موانعِ مسدود کننده و بخارِ آب کارامدیِ این روش را محدود کرده است. Konstantin Borozdin  و هم‌کارانش در آزمایشگاهِ ملیِ Los Alamos واقع در نیومکزیکو، در مجله‌ی Physical Review Letter ، روشی را مطرح کردند که می‌تواند جایگزینِ روشِ به کار رفته در موردِ راکتورهای فوکوشیما شود. در این روش آن‌ها به کمکِ ذراتِ میونِ موجود در پروتوهای طبیعیِ کیهانی، از هسته‌ی رآکتور تصویری رادیوگرافیک (radiographic)  می‌گیرند.

APS/Alan Stonebraker

پرتوهای کیهانی ذراتِ بارداری هستند (میزانِ پروتونِ موجود، بیش‌تر از دیگر ذرات است) که از فضای خارجِ زمین با سرعتِ بسیار زیاد با زمین برخورد می‌کنند. از برخوردِ این پرتوها با مولکول‌های جو، آبشاری از دیگر ذرات تولید می‌شود. میون‌ها فرمیون‌هایی سنگین‌تر از الکترون‌ هستند و اگر سرعتشان به حد کافی زیاد باشد، می‌توانند به درونِ ماده نفوذ کنند. این ویژگی نخستین بار در سالِ 1969 کاربردِ قابلِ توجهی در تصویر برداری پیدا کرد. در آن زمان گروهی به رهبریِ Luis Alvarez از رادیوگرافیِ میون برای یافتنِ محفظه‌هایی درونِ اهرامِ مصرِ Giza استفاده کردند.

Borozdin  و هم‌کارانش روشِ همانندی را برای رادیوگرافیِ بخش‌های دور از دست‌رس در رآکتورهای فوکوشیما به کار می‌برند. در این روش آن‌ها آشکارسازهای میونی را در سمتِ راست و بیرون از ساختمانِ رآکتور قرار می‌دهند. نویسندگانِ این مقاله، دو روشِ تصویربرداری را با یک‌دیگر مقایسه کردند. در رادیوگرافی به روشِ میرایی (attenuation radiography)، میزانِ جذبِ میون به درونِ رآکتور اندازه گیری می‌شود و روشِ رادیوگرافیِ پراکندگی (scattering radiography)، انحرافِ مسیرِ این ذرات را نشان می‌دهد. این گروه نشان می‌دهند که پس از چند هفته اندازه‌گیری، روشِ دوم تصاویرِ قابلِ اعتمادتری از مرکزِ هسته به دست می‌دهد. همچنین روشِ پراکندگی این امکان را می‌دهد که سوخت‌های ذوب شده و ویرانه‌های باقی مانده را به تصویر بکشیم.

با وجود این‌که سرچشمه‌ی پرتوهای کیهانی هم‌چنان به عنوانِ یک معما پا برجاست، اما ممکن است این پرتوها به کشف یکی ازبدشانسی‌های انسان (فاجعه‌ی فوکوشیما) کمک کنند.

منبع خبر

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.152501