Científicos crean un láser de muones capaz de «ver» a través de dos metros de hormigón

Un equipo internacional de investigadores ha logrado, por primera vez, obtener la imagen de un objeto mediante la generación de haces de muones artificiales utilizando un láser de ultra alta potencia. Este importante experimento científico se llevó a cabo en la instalación Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics (ELI-NP) en Rumanía. Así lo informa Ixbt.com. informa al respecto.

Según Ixbt.com, los muones son partículas similares a los electrones, pero aproximadamente 200 veces más pesadas. Precisamente esta característica les permite atravesar fácilmente capas de varios metros de materiales densos como metales y rocas. Al analizar el número de partículas que atraviesan y los cambios en su trayectoria, es posible estudiar la estructura interna de los objetos sin necesidad de abrirlos. Este método se denomina muografía.

Fuente de muones artificiales y proceso experimental

Normalmente, la muografía utiliza muones generados de forma natural por la colisión de rayos cósmicos con partículas atmosféricas. Este método se utilizó, por ejemplo, para investigar la estructura interna de las pirámides de Egipto. Sin embargo, los muones naturales son relativamente escasos: aproximadamente una partícula atraviesa cada centímetro cuadrado por segundo. Por ello, se requerían meses de observación para obtener una imagen detallada.

Para solucionar este problema, los científicos decidieron crear una fuente de muones artificial. Para ello, se dirigió un láser de ultra alta potencia hacia un gas, acelerando sus electrones a una energía muy elevada. Posteriormente, los electrones colisionaron con un objetivo sólido, produciendo una radiación de alta energía que generó pares de muones. Para separar los muones de otras partículas, el haz resultante se hizo pasar a través de un filtro de plástico y parafina.

Perspectivas futuras e importancia práctica

Según la fuente, detectores situados a una distancia de hasta 42 metros de la fuente registraron la sombra de una pila de ladrillos de plomo detrás de un muro de hormigón de dos metros de espesor. La imagen obtenida coincidió perfectamente con la ubicación y dimensiones reales de los ladrillos. El modelado informático mostró que cerca del 90 por ciento de las partículas registradas eran muones.

Los investigadores consideran que esta es la primera imagen formada principalmente con muones artificiales de origen láser. Por ahora, la resolución de estas imágenes sigue siendo baja, por lo que es necesario seguir mejorando la tecnología, especialmente los láseres y los detectores. No obstante, una fuente artificial permite realizar escaneos muónicos mucho más rápidos y bajo demanda, sin depender del flujo natural de partículas cósmicas.

En el futuro, este método podría convertirse en una herramienta clave para la inspección de puentes, edificios y otras grandes infraestructuras, así como para la búsqueda de materiales nucleares ocultos bajo gruesas capas de protección.