Современные мегаполисы всё чаще сталкиваются с проблемой контроля подземных тоннелей. Построить их сложно, но ещё труднее следить за их безопасностью, не создавая дополнительных рисков. Китайские исследователи предложили неожиданный ответ — использовать космические частицы для «просвечивания» глубин.
Муография основана на регистрации мюонов — частиц, возникающих при столкновении космических лучей с атмосферой. Они способны проходить через сотни метров грунта, сохраняя часть энергии. В отличие от бурения или других инвазивных методов, муография безопасна и не разрушает конструкцию.
В Шанхае исследователи применили эту технологию для обследования внешнего кольцевого тоннеля под рекой Хуанпу. С помощью портативного детектора они смогли составить карту осадочных отложений, которые со временем могут представлять угрозу конструкции.
«Чем плотнее материал, тем больше энергии теряют мюоны и тем сильнее поток блокируется. Зернистый или глинистый состав осадочных пород усиливает этот эффект»
– Ким Сианг Кхоу, автор исследования
Учёные собрали данные всего за десять минут в пятидесяти точках. В будущем планируется установка постоянных датчиков, которые позволят вести мониторинг круглосуточно. Такой подход поможет выявлять не только отложения, но и скрытые пустоты в грунте — потенциальные очаги обрушений.
«Метод работает с упрощёнными данными и может показать даже подземные полости, образующиеся при прорыве труб»
– Хау, соавтор исследования
По словам исследователей, технология легко адаптируется в других городах: достаточно знать геометрию и материалы тоннеля. Муография, которая раньше применялась в археологии и геологии, теперь выходит в сферу городской безопасности, открывая новые перспективы для мегаполисов.
Источник: EurekAlert!
