Un prototype à grande échelle pour la tomographie muonique – Technoguide

Chaque année, des milliards de tonnes de marchandises sont transportées dans le monde à l’aide de conteneurs de fret. Actuellement, on craint que cet immense volume de trafic ne soit exploité pour transporter des matières nucléaires illicites, avec peu de chances d’être détecté. Une approche prometteuse pour lutter contre ce problème consiste à mesurer comment les marchandises interagissent avec des particules chargées appelées muons – qui se forment naturellement lorsque les rayons cosmiques interagissent avec l’atmosphère terrestre. Des études dans le monde entier ont maintenant exploré comment cette technique, appelée «tomographie muonique», peut être réalisée grâce à une variété de technologies de détection et d’algorithmes de reconstruction. Dans cet article d’EPJ Plus, une équipe dirigée par Francesco Riggi de l’Université de Catane, en Italie, s’appuie sur ces résultats pour développer un prototype de tomographe muonique à grande échelle.

La technologie est particulièrement avantageuse car les muons cosmiques sont disponibles dans le monde entier; afficher des propriétés bien connues au niveau de la mer; et peut pénétrer beaucoup plus profondément dans les matériaux lourds que les rayons X. Lorsqu’ils interagissent avec des éléments lourds tels que les matières nucléaires, les muons sont dispersés à des angles caractéristiques. Par conséquent, en comparant les trajectoires des muons entrant et sortant d’un matériau inspecté, les chercheurs peuvent identifier ces éléments, même s’ils sont cachés dans de grands conteneurs. Cependant, comme les muons cosmiques sont relativement rares, cette technique nécessite de longs temps de balayage pour produire des niveaux appropriés de sensibilité et de résolution d’image – ce qui limite son utilisation dans la surveillance à grande échelle. De nombreuses études antérieures ont maintenant abordé ce problème en utilisant des techniques avancées de détection de muons, ainsi que des algorithmes de reconstruction d’image.

Dans ce numéro d’actualité, Riggi et ses collègues ont utilisé les connaissances acquises grâce à ces études pour construire un prototype de tomographe à muons à grande échelle, avec une zone de détection de 18 m2 – assez grande pour inspecter un conteneur de fret standard. Leur étude impliquait de placer des détecteurs de muons électroluminescents au-dessus et en dessous d’un petit bloc de plomb. Un algorithme spécialisé a ensuite utilisé les données qu’ils ont collectées pour estimer l’approche la plus proche entre les noyaux à numéro atomique élevé dans le bloc et les muons qui étaient dispersés par eux – permettant aux chercheurs de déterminer la position du bloc en 3D. Les résultats de l’étude ouvrent la voie à des détecteurs pratiques avec des temps de détection faibles et des résolutions d’image élevées. Grâce à de nouvelles améliorations, le prototype pourrait bientôt conduire à des systèmes de surveillance sophistiqués, adaptés à une utilisation dans les installations de manutention de marchandises du monde entier.

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Source de l’histoire:

Matériel fourni par Springer. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence du journal:

F. Riggi, M. Bandieramonte, U. Becciani, DL Bonanno, G. Bonanno, PG Fallica, G. Gallo, A. Grillo, P. La Rocca, D. Lo Presti, C. Petta, C. Pinto, S. Riggi, G. Romeo, GV Russo, G. Santagati, G. Valvo. Approche multiparamétrique de l’évaluation des résultats de tomographie muonique pour l’inspection d’un conteneur à grande échelle. The European Physical Journal Plus, 2021; 136 (1) DOI: 10.1140 / epjp / s13360-020-00970-z

Citez cette page:

Springer. “Un prototype à grande échelle pour la tomographie muonique.” Technoguide. Technoguide, 1er février 2021. .

Springer. (2021, 1 février). Un prototype à grande échelle pour la tomographie muonique. Technoguide. Consulté le 1er février 2021 sur www.Technoguide.com/releases/2021/02/210201144942.htm

Springer. “Un prototype à grande échelle pour la tomographie muonique.” Technoguide. www.Technoguide.com/releases/2021/02/210201144942.htm (consulté le 1er février 2021).

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