ScanPyramids : La radiographie par muons

En mesurant la densité de muons traversant un objet à l’aide de capteurs très sensibles, il est facile d’observer ses anomalies de densités et d’en déduire par exemple l’existence de cavités.

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ScanPyramids : La radiographie par muons
L'utilisation de la radiographie par muons

Les muons, qui tombent sur le sol presque à la vitesse de la lumière avec un débit permanent d’environ 10 000 par m² par minute, proviennent des hautes couches de l’atmosphère terrestre, où ils ont été créés lors de collisions entre des rayons cosmiques issus de notre environnement galactique et les noyaux des atomes de l’atmosphère.

A l’instar des rayons X qui traversent notre corps et permettent de visualiser notre squelette, ces particules élémentaires, sorte d’électrons lourds, peuvent traverser très facilement même des roches de grande épaisseur, telles les montagnes. Des détecteurs, placés aux endroits judicieux (par exemple à l’intérieur de la pyramide, sous une possible chambre encore non détectée), permettent, par accumulation dans le temps des muons, de discerner les zones de vide (que les muons ont traversé sans problème) et les zones plus denses où certains d’entre eux ont pu être absorbés ou déviés.

Tout l’art de la mesure consiste à réaliser des détecteurs extrêmement sensibles - soit des gels de type émulsions argentiques, soit des scintillateurs. Puis à accumuler assez de données (pendant plusieurs jours ou mois) pour accentuer les contrastes.

La radiographie par muons est aujourd’hui fréquemment utilisée dans l’observation des volcans, notamment par les équipes de recherche de l’Université de Nagoya. Plus récemment le KEK a développé une approche de détection à base de scintillateurs électroniques résistants, contrairement aux émulsions chimiques, aux radiations nucléaires, afin de scanner l’intérieur des réacteurs de la centrale de Fukushima.

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