В настоящее время правительствами некоторых стран ведутся экологические программы, направленные на снижение концентрации углекислого газа (CO2) в атмосфере Земли. Основной технологией этой очистки считается технология Carbon Capture and Storage (CCS), подразумевающая отделение углекислого газа от воздуха и его закачку в подземные полости, использующиеся в качестве резервуаров. Главной проблемой, с которой сталкиваются люди, пытающиеся реализовать технологию CCS, является поиск подходящих подземных полостей при помощи методы сейсмического сканирования.
Используемый в нынешнее время метод сейсмического сканирования земных недр, называемый 4D Seismic Surveying (4SS), вовлекает использование сложной аппаратуры и сейсмического оборудования, устанавливаемых, как правило, на громадных морских судах. Это является причиной высокой стоимости проведения данных работ, цена проведения одного сканирования составляет порядка 5-5.5 миллионов фунтов стерлингов. Но ученые-физики из Шеффилдского университета нашли способ кардинально сократить затраты на проведение разведки земных недр. При помощи лучей мюонов, которые являются частью космического излучения, пронзающего весь объем земных недр, им удалось произвести сканирование, которое дало более высокую точность и разрешающую способность, нежели традиционные сейсмологические методы.
Группа ученых из Шеффилдского университета, работая в рамках программы, финансируемой Британским министерством энергетики и климатических изменений (Department of Energy and Climate Change, DECC) и компании Premier Oil, разработала вышеупомянутую методику сканирования земных недр и произвела ее проверку, используя шахту Boulby, которая является одной из самых глубоких шахт в Великобритании.
Мюонные датчики были установлены в самом глубоком месте шахты, где никакие побочные излучения не мешали детектировать мюоны, прошедшие сквозь толщу морской воды и через километр скальных пород. При прохождении мюонов сквозь толщу пород они взаимодействуют с материей и изменяют некоторые свои характеристики. Эти изменения определяются системой датчиков, а на основании собираемых данных составляются трехмерные карты земных недр.
Следующими шагами, которые намерены предпринять ученые, станет создание портативной сканирующей мюоннной установки, диаметром менее 20 сантиметров и способную работать в условиях повышенной температуры, которую как зонд можно будет опускать в уже пробуренные нефтяные и газовые скважины. Такие зонды, помимо разведки подземных полостей, подходящих для хранения CO2, могут быть использованы для точной разведки существующих или открытых недавно месторождений нефти, природного газа и других полезных ископаемых. Исследователи планируют создать первый прототип мюонной установки к 2015 году.
Первоисточник