Una nueva técnica ha tomado las primeras imágenes de haces de partículas de muones. Los científicos de la Universidad de Nagoya diseñaron la técnica de imágenes con colegas de la Universidad de Osaka y KEK, Japón y describirlo en la revista. Informes científicos . Planean usarlo para evaluar la calidad de estos haces, que se utilizan cada vez más en aplicaciones de imágenes avanzadas.

Los muones son partículas cargadas que tienen 207 veces la masa de los electrones. Se forman naturalmente cuando los rayos cósmicos golpean átomos en la atmósfera superior, duchándose sobre cada parte de la superficie de la Tierra. Pueden penetrar a través de cientos de metros de sólidos antes de ser absorbidos.

Los científicos han utilizado partículas de muones naturales como una forma de mirar a través de enormes estructuras sólidas. Por ejemplo, en 2017, los científicos anunciaron que habían encontrado una cámara oculta dentro de la pirámide de Khufu de Giza al comparar las intensidades de muones medidas por detectores ubicados dentro y fuera de la pirámide. Las instalaciones de aceleradores de partículas ahora también pueden generar haces de muones, que se utilizan en una variedad de aplicaciones, como la espectroscopia de fluorescencia de rayos X no destructiva. También se espera que los haces de muones se adapten a la radioterapia del cáncer.

El científico nuclear biomédico de la Universidad de Nagoya, Seiichi Yamamoto, y sus colegas desarrollaron una nueva técnica de imágenes que, según dicen, es prometedora para la evaluación de la calidad y la investigación de haces de muones. y debería ser beneficioso para la radioterapia con muones en el futuro.

La técnica depende de un fenómeno que ocurre cuando las partículas cargadas viajan a través de medios transparentes, como el agua. El agua ralentiza la luz en relación con las partículas de alta energía. Las partículas que se mueven más rápido que la luz causan algo similar al boom sónico que escuchamos cuando un avión a reacción rompe la barrera del sonido. En el caso de las partículas, un 'boom óptico, "llamado efecto Cherenkov, provoca un breve destello.

Yamamoto y sus colegas tomaron imágenes de este efecto con una cámara especial cuando un haz de muones se dirigía a través del agua o un bloque centelleador de plástico. La técnica les permitió obtener imágenes de los muones y los positrones que se forman cuando los muones se desintegran. Esto les ayudó a medir el alcance del rayo a través del agua o el centelleador de plástico, y la desviación de su impulso, así como aclarar la dirección del movimiento de positrones.

"El sistema es compacto, bajo costo y fácil de usar, prometedora como herramienta para la evaluación de la calidad en instalaciones de haces de muones, "dice Yamamoto.