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曾经制造出原子弹的地方现在找到了一种方法来搜寻非法核材料。洛斯阿拉莫斯国家实验室开发了一种方法,通过来自太空的亚原子粒子——μ子来搜索铀等重元素。到 2008 年,“μ子层析成像”技术可能会被用于保卫美国边境。
大约每分钟有 10,000 个μ子到达地球表面每平方米;这些带电粒子是宇宙射线与高层大气中的分子碰撞的副产品。μ子以相对论速度行进,可以穿透数十米深的岩石和其他物质,然后由于被其他原子吸收或偏转而衰减。散射在铀和钚等高密度物质中最为明显——这些元素的 Z 值(原子核中的质子数)很高。“我们利用散射对 Z 值敏感的事实,尤其对制造核弹或用于屏蔽核弹的材料敏感,”洛斯阿拉莫斯国家实验室的技术首席创造者克里斯托弗·莫里斯解释说。“我们测量每个μ子的散射角,我们测量入射角和出射角,角度的变化会告诉您穿过了多少物质。”