Muoni generati con un laser attraversano due metri di cemento
Un fascio di muoni prodotti con un laser ad altissima potenza ha attraversato una parete di cemento armato spessa due metri; i rilevatori ne hanno poi usato il segnale per ricostruire l’ombra di un oggetto di piombo. L’esperimento, condotto al centro ELI-NP in Romania, è descritto dai ricercatori come la prima dimostrazione di imaging dominata da muoni artificiali generati con un laser.
Dal laser ai muoni
Il gruppo ha impiegato il braccio laser da 10 petawatt di ELI-NP per accelerare elettroni in un bersaglio gassoso. Gli elettroni, colpendo un convertitore di piombo, hanno prodotto particelle secondarie, tra cui coppie di muoni. Dopo una schermatura progettata per attenuare le particelle di fondo, i muoni hanno attraversato la parete e raggiunto i rivelatori, uno dei quali era montato all’interno di un furgone.
I muoni sono particelle subatomiche molto più pesanti degli elettroni e possono attraversare grandi spessori di materia. Nella prova di imaging, un oggetto di piombo collocato davanti al rivelatore ha modificato il segnale: confrontando le misure con simulazioni Monte Carlo, il gruppo ha ricostruito la sua ombra.
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Una prova iniziale, con limiti da superare
La parete di cemento faceva parte del percorso schermato del fascio; l’oggetto ricostruito era il piombo davanti al rivelatore. Il risultato dimostra quindi il passaggio dei muoni attraverso due metri di cemento e la successiva ricostruzione dell’oggetto, non una scansione dettagliata di strutture poste oltre il muro.
L’immagine è ancora granulosa e la tecnica richiede ulteriori sviluppi. Il lavoro è stato pubblicato come preprint su arXiv. In prospettiva, fasci artificiali e direzionabili potrebbero affiancare la muografia basata sui raggi cosmici per esaminare rocce, fondamenta o grandi strutture; per ora sono applicazioni potenziali, non strumenti già pronti all’uso.
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