Trong những năm gần đây, kỹ thuật chụp cắt lớp muon (muography) đang trở thành một công cụ quan trọng trong việc nghiên cứu và khai thác các địa chất khối lượng lớn như núi lửa hay vật thể khối nặng.
Kỹ thuật này được sử dụng để thu thập dữ liệu về phân bố mật độ vật chất trong địa chất bằng cách đo lượng muon tạo ra từ sự tương tác của các hạt với đất và đá.
Với kỹ thuật chụp cắt lớp muon, các nhà khoa học có thể tạo ra một hình ảnh 3D về phân bố vật chất trong vật thể được quan tâm.
Kỹ thuật này hoạt động bằng cách đo lượng muon tạo ra từ sự tương tác của các hạt này với vật thể.
Các hạt muon này là các hạt nhẹ được tạo ra khi ánh sáng mặt trời và các hạt vũ trụ đánh vào khí quyển của Trái đất. Các hạt muon này có thể thâm nhập vào vật thể, tùy thuộc vào mật độ vật chất của vật thể, và được các máy đo phát hiện.
Với kỹ thuật chụp cắt lớp muon, các nhà khoa học có thể thu thập thông tin về mật độ vật chất của các vật thể lớn như núi lửa, hang động hay các công trình xây dựng. Điều này rất hữu ích trong việc nghiên cứu địa chất, đặc biệt là trong việc nghiên cứu các cấu trúc địa chất khó tiếp cận.
Mới đây, một nhóm nghiên cứu Italy và Nhật Bản đã áp dụng kỹ thuật chụp cắt lớp muon tiếp cận các tàn tích bên dưới thành phố Naples và phát hiện được nhiều phòng chôn cất ẩn dưới lòng đất.
Các máy dò muon được đặt trong một căn hầm cổ xưa ở độ sâu 18m dưới mặt đường của thành phố Naples. Sau nhiều tháng, chúng đón được khoảng 10 triệu hạt muon. Nhờ đó, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một bản phục dựng lập thể.
"Dựa vào số lượng hạt muon chạm đến máy dò từ các hướng khác nhau, chúng tôi có thể ước tính khối lượng riêng của vật liệu mà chúng đã xuyên qua. Chúng tôi tìm thấy dữ liệu mà chỉ có thể giải thích bằng sự hiện diện của phòng chôn cất mới", Valeri Tioukov, tác giả chính của nghiên cứu, chuyên gia tại Viện Vật lý Hạt nhân Quốc gia (INFN) ở Naples, cho biết.
Kỹ thuật chụp cắt lớp muon hay muography là một công nghệ tiên tiến và hứa hẹn mở ra cánh cửa mới cho các nghiên cứu về khoa học vật liệu và khảo cổ học.
Tuy nhiên, đó cũng là một công nghệ mới cần có sự đóng góp và khám phá tiếp tục của các nhà khoa học để tối ưu hóa và phát triển thêm các ứng dụng tiềm năng.
