Специалисты научного института «Росатома» в Троицке провели испытания ранее созданного полнофункционального образца мюонного томографа для поиска и оценки рудных месторождений. Прибор позволяет проводить прямое измерение плотности грунта с трехмерной томографической реконструкцией (3D), уменьшая количество буровых скважин в 10 раз по сравнению с традиционными методами геологоразведки, что в свою очередь значительно снижает затраты на изучение недр, отметили в госкорпорации. Работы по созданию технологии, оборудования и методик выполнены атомщиками в России впервые в рамках Единого отраслевого тематического плана госкорпорации «Росатом» (ЕОТП).
«Долгие годы использование мюонов для поиска полезных ископаемых ограничивалось сложностью создания достаточно компактного мюонного детектора, который можно разместить в скважине. В 2023-2024 годах в рамках проекта Научного дивизиона "Росатома" и "Эльконского ГМК" нам удалось консолидировать усилия команды ученых, инженеров и программистов для разработки и создания такого детектора», — рассказал научный руководитель проекта Александр Голубев.
По словам специалиста, внешний диаметр корпуса детектора менее 100 миллиметров, при этом он способен измерять поток мюонов в скважинах на глубинах до 1500 метров (водного эквивалента).
«Построенный на основе регистрации мюонов с помощью сцинтиллирующего оптического волокна и кремниевых фотоумножителей (SiPM) детектор позволяет с высокой эффективностью и высоким пространственным разрешением регистрировать треки мюонов. Размещая детекторы в нескольких скважинах около исследуемой области грунта, после набора данных о потоке мюонов, с помощью разработанного программного обеспечения, строится 3D-картина распределения плотности грунта в исследуемом объеме», — отметил он.
Сам мюонный томограф имеет модульную конструкцию удобную для транспортировки: общая длина полнофункционального образца около 9 метров (один модуль менее 2,5 метра и весит около 40 килограммов). Все детали и узлы прибора, программное обеспечение — полностью созданы на территории России собственными усилиями коллектива проекта.
В планах у коллектива проекта подготовка инвестиционного проекта для проведения полевых испытаний в условиях рудных месторождений, и подача заявки для регистрации в Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра). Скваженный мюонный томограф имеет большие перспективы применения для решения задач промышленной геологоразведки, в исследованиях и мониторинге вулканической активности, в фундаментальных геофизических исследованиях.