Razele cosmice pot fi folosite pentru a monitoriza starea unui pod prin folosirea unei tehnologii inovatoare. Acest nou proiect de cercetare își propune să utilizeze razele cosmice pentru a măsura integritatea structurală a infrastructurii de transport îmbătrânite din Marea Britanie.
Dr. David Mahon de la Universitatea din Glasgow a primit o nouă finanțare de 459.000 de lire sterline de la Consiliul pentru Facilități de Știință și Tehnologie (STFC) al UKRI pentru a sprijini proiectul, care își propune să reducă costurile și impactul asupra mediului al reparațiilor la podurile rutiere și feroviare, permițând detectarea mai timpurie a problemelor structurale.
Proiectul se bazează pe expertiza Dr. Mahon în muografie, o tehnică care folosește măsurători ale razelor cosmice pentru a crea imagini 3D detaliate ale interioarelor structurilor.
Când razele se ciocnesc cu nucleele gazelor găsite în atmosfera planetei, impactul eliberează particule cunoscute sub numele de muoni.
Când muonii lovesc obiecte de pe pământ, ei sunt deviați foarte ușor de la cursul lor. Cantitatea de deviere depinde de compoziția chimică a obiectului pe care îl lovesc, elementele mai grele provocând o deviere mai mare.
Măsurarea modelelor de deviere în timp, împreună cu o analiză computerizată sofisticată, permite cercetătorilor să construiască imagini ale structurilor care sunt imposibil de produs folosind alte tehnici nedistructive, cum ar fi razele X.
Lynkeos Technology Ltd, un spin-out de la Universitatea din Glasgow, folosește deja tehnici de muografie dezvoltate de Dr. Mahon și colegii săi pentru a ajuta industria nucleară să cartografieze locațiile bucăților de deșeuri radioactive depozitate în containere umplute cu beton la unele dintre centralele nucleare din Marea Britanie.
În următorii doi ani, Dr. Mahon va lucra la reducerea dimensiunii și îmbunătățirea vitezei de scanare a tehnologiei detectorului de muoni pentru a o face mai potrivită pentru a fi scoasă din laborator și staționată în condiții reale pentru a efectua măsurători de raze cosmice. În parteneriat cu Transport Scotland, detectoarele vor fi testate pe o serie de poduri din orașul Glasgow.
Dr. Mahon, de la Școala de Fizică și Astronomie a Universității din Glasgow, a declarat: „Există peste 74.000 de poduri rutiere și feroviare în Marea Britanie, dintre care majoritatea sunt făcute din beton armat, dintre care multe au fost construite în urmă cu 50 până la 60 de ani. Asta înseamnă că acum se apropie de sfârșitul duratei de viață preconizate, așa că este important să fie monitorizate corespunzător pentru a se asigura că pot fi reparate atunci când este necesar.
„Metodele actuale de inspecție necesită adesea expunerea substructurii de oțel, care poate duce la rugină și slăbire suplimentară atunci când este expusă la ploaie, deci metode de testare nedistructivă care permit echipelor de întreținere să vadă înăuntru. Muografia este o tehnică care și-a dovedit deja valoarea în industria nucleară și pare poziționată ideal pentru a permite testarea nedistructivă și în infrastructura de transport. Acest grant de la STFC ne va permite să ne bazăm pe realizările noastre anterioare și să construim kituri de testare noi, mai portabile, care pot identifica oboseala sau defectele într-un stadiu mult mai timpuriu decât este posibil în prezent. A fi conștient de probleme mai devreme, înainte ca acestea să provoace daune sau perturbări semnificative, ar putea ajuta la reducerea costului total al reparațiilor.”
Hazel McDonald, inginer șef de poduri la Transport Scotland, a declarat: „Suntem mândri să sprijinim dezvoltarea inovatoare a muografiei cu raze cosmice de către Universitatea din Glasgow și Lynkeos Technology cu teste de teren pe rețeaua noastră de poduri rutiere. Capacitatea Muography de a privi mai adânc în structuri are potențialul de a transforma inspecția integrității structurale, asigurându-se că structurile publice îmbătrânite sunt sigure și reducând întreruperea călătoriilor.”
Odată ce faza inițială de cercetare a proiectului este finalizată, Lynkeos Technology Ltd va lucra pentru a aduce tehnologia actualizată pe piață.
Dr. Mahon a adăugat: „Prelungirea duratei de viață a infrastructurii noastre construite prin teste nedistructive ar putea, de asemenea, să ajute țările din întreaga lume să-și atingă obiectivele net-zero. Dacă putem ajuta aceste structuri să rămână în funcțiune mai mult timp, putem reduce nevoia de structuri de înlocuire. Betonul și oțelul, care sunt încă necesare pentru a construi majoritatea proiectelor noastre majore de infrastructură, sunt produse folosind materiale și procese care emit carbon, astfel încât menținerea structurilor în siguranță pentru mai mult timp ar putea ajuta la reducerea amprentei de carbon a drumurilor și podurilor noastre”. Sursa: https://www.worldhighways.com/
