Így lehet kívülről megvizsgálni egy atomreaktor belsejét
Számos területen alkalmazhatók a müondetektorok arra a célra, hogy valamely átlátszatlan objektum mélyére pillantsunk, az egyiptomi piramisoktól kezdve a vulkánokig.
Egy új francia kutatásban, amelyet a Science Advances folyóiratban mutattak be, a módszert atomreaktorhoz használták. A müon-tomográfia, vagy röviden müográfia egy adott tárgyon áthaladó müonok száma alapján képes meghatározni a tárgy belsejének sűrűségét, hasonló elven ahhoz, ahogy egy röntgenkészülék is működik – csak nem foton, hanem müon a használt részecske.
A müonok a földi légkörben keletkező elemi részecskék, amelyeket a légköri gázokat érő kozmikus sugárzás hoz létre. Négyzetméterenként és minden másodpercben átlag 200 müon éri el a felszínt, tengerszinti magasságban.
A francia Atomernergia és Alternatív Energia Bizottság (CEA) mutatta be az eljárást, amellyel például egy szétszerelésre váró reaktort át lehet vizsgálni, de az építmények épségét is ellenőrizni lehet müográfia útján. Az ehhez szükséges úgynevezett müonteleszkóp megalkotásában az 1992-ben fizikai Nobel-díjjal is jutalmazott sokszálas proporcionális kamra létrehozása jelentette a fő lépést, ez az eszköz forradalmasította a részecskék detektálását.
Amíg egy masszív, de egyszerű szerkezet (pl. piramis) müondetektoros vizsgálata nem különösebben bonyolult, addig egy kb. 20 ezer alkatrészből összeállított atomreaktoré már nagyobb kihívást jelent. Egy félig szétszerelt reaktor korróziójának felméréséhez szállították a korábban piramisoknál mérő müonteleszkópokat, amelyek révén minden korábbinál nagyobb felbontásban nézhetnek be egy, 1950-es években épült és a szétszerelése további fázisaira váró, reaktorba a szakemberek. Ehhez a reaktor eredeti tervei alapján készítettek egy 3D digitális modellt, majd nekiláttak a müonteleszkópos vizsgálatnak. Mintegy 30 mérést végeztek el, hogy ezek „szeleteiből”, hasonlóan ahhoz, ahogy egy orvosi CT is összeáll, elkészüljön a reaktor állapotát mutató 3D kép.
Azonban, míg egy kis méretű testrész vizsgálata gyorsan lezajlik és sok száz „szeletet” készíthet a CT berendezés az áthatoló röntgensugarak segítségével, addig a hatalmas reaktor müográfos vizsgálatánál jóval lassúbb a folyamat, egyrészt a mérete, másrészt az érkező müonok mennyisége miatt. Az egyes irányokból a felvételek elkészülte néhány napot vett igénybe, ám így is relatíve rövid idő alatt készülhet megfelelően részletes, és beavatkozásmentes kép a reaktorról.