Aplicacions dels muons o com veure-hi dins dels reactors de Fukushima on ni els raigs X hi poden penetrar

Amb el tsunami de l’any 2011 els nuclis de tres reactors de Fukushima es van fusionar. Més tard, al disminuir la calor, els materials radioactius es van solidificar, però hi ha tones de urani, plutoni, cesi, estronci, etc. altament radioactius  en estructures deformades, que no són visibles des de l’exterior ja que ni els raigs X poden penetrar les parets gruixudes de formigó i acer dels reactors. Per a netejar els reactors cal fabricar eines espacials, però per a fer-ho cal tenir una visió del que hi ha a dins.

Afortunadament, el laboratori de Los Alamos ha desenvolupat un detector que usa muons i que ja es fa servir per a esbrinar si un contenidor conté urani o plutoni il·legal.

 

Com segurament sabreu, hi ha tres generacions de partícules elementals. El muó és el germà mitjà de l’electró, una partícula similar, de la mateixa carga, però 200 vegades més massiu.  Ara bé, us preguntareu com es pot obtenir una font de muons, ja que aquestes partícules no estan integrades en els àtoms com ho estan els electrons i, endemés, els muons són inestables i  la meitat decauen en 2,2 milionèsimes de segon.  Resulta que els muons ens els proporciona gratis l’atmosfera on els produeixen els raigs còsmics que bombardegen la Terra. Per cert, la vida d’aquests, que viatgen quasi a la velocitat de la llum, s’allarga per efectes relativistes.  Són tan penetrants que molts travessen tot el nostre planeta i s’escapen per l’altre extrem a l’espai. Ocasionalment, però, un  muó xoca contra un nucli atòmic desviant-se de la seva trajectòria i, recollint les dades de molts muons, això ens indica la densitat i la forma dels objectes contra els que xoquen.  La companyia de Virginia Decision Sciences International, que comercialitza un detector de muons assegura que en 45 segons pot saber si un contenidor de 40 peus conté urani o plutoni.

Si Toshiba, el propietari dels reactors de Fukushima, compra el detector modificat pel laboratori de Los Alamos, aquest tardarà molt més temps en esbrinar l’estructura dels reactors.

A nivell del mar, cada segon passen 10.000 muons per metre quadrat, però només impactaran amb el reactor alguns, per la qual cosa es necessitaran setmanes per a obtenir una imatge de l’interior del reactor.

De fet, aquesta tecnologia no és nova ja que es va usar en els anys 60 per investigar l’interior de la gran piràmide de Giza.