DARPA želi izraditi mionski akcelerator kojim će "gledati" kroz zidove i duboko pod zemlju
Korištenjem visokoenergetskih elementarnih čestica može se prodrijeti duboko u čvrste strukture poput betona ili stijene, no do sada se za njihovo stvaranje koristila glomazna tehnologija
Mion (μ) je elementarna subatomska čestica iz skupine leptona, negativnog električnog naboja, jednakoga onome u elektrona, ali i mase oko 207 puta veće od mase elektrona. Srednji životni vijek miona je 2,2 μs, što ga čini najtrajnijom nestabilnom česticom poslije neutrona. Najveća količina miona koja stiže na Zemlju rezultat je kozmičkog zračenja, a ove čestice lakoćom mogu prolaziti i kroz desetke i stotine metara vode, stijena ili drugih vrsta tla. Zbog toga se ponekad koriste i za mionsku radiografiju, kojom je, primjerice, otkrivena i ranije nepoznata struktura Velike piramide u Gizi.
Osim za radiografiju, pri kojoj se koristi prirodni izvor čestica, američka agencija DARPA sada želi stvoriti i umjetne izvore miona, kako bi mogla "gledati" kroz nekoliko metara debele zidove, zemaljsko tlo ili, primjerice, zaviriti duboko u unutarnju strukturu vulkana ili planina. Kako bi to postigli, potreban im je prijenosni, kompaktni izvor miona, kojima će penetrirati duboko u čvrste materijale.
Potreban maleni izvor velike energije
Izrada takvog stroja predstavlja poprilično velik izazov, jer je za stvaranje miona potrebna vrlo velika energije. Ove čestice nose energiju od nekoliko desetaka pa do nekoliko stotina gigaelektronvolti (GeV), i do sada su se na Zemlji proizvodile u velikim postrojenjima, poput američkog linearnog akceleratora Fermilab. No, u DARPA-i smatraju da postoji mogućnost da se mioni generiraju i u manjim napravama.
Ono što će omogućiti prijenosne kompaktne mionske "topove" trebala bi biti tehnologija vrlo snažnih lasera, koja kontinuirano napreduje, kažu iz ove agencije. Njihov program Muons for Science & Security (MuS2) ima cilj postaviti tehnološke temelje za istraživanje izvedivosti prijenosnih izvora miona. Cilj im je izraditi laserski ubrzivač plazme, kojim bi se čestice u samo nekoliko desetaka centimetara ubrzale, a njihova energija dostigla 10 GeV. Daljnjim inovacijama u laserskoj tehnologiji u budućnosti će to biti povećano i do 100 GeV.
Skeniranje zgrada izvana
Ako ovaj projekt uspije, mionskim bi "skenerima" u budućnosti trebalo biti moguće potpuno neinvazivno, izvana, snimiti cijele zgrade, proučiti njihove unutarnje strukture te, na primjer, otkriti eventualnu prisutnost opasnih nuklearnih materijala u njima. Isto tako bilo bi moguće mapirati mreže podzemnih tunela ili drugih šupljina, na dubinama i do nekoliko stotina metara.
Za prvu fazu i postizanje 10 GeV DARPA si daje dvije godine te još dvije za povećanje te energije na 100 GeV. Projekt službeno započinje 5. kolovoza.
