Nasza Loteria

Wynalazek naukowców UJ: z działem neutronowym w niebezpieczne substancje na dnie morza

Małgorzata Mrowiec
Małgorzata Mrowiec
Nowy wynalazek pochodzi z UJ
Nowy wynalazek pochodzi z UJ Andrzej Banaś
Na Uniwersytecie Jagiellońskim stworzono innowacyjne narzędzie, które w sposób bezpieczny dla saperów i naukowców będzie rozpoznawać zatopione materiały uznane za potencjalnie niebezpieczne. Jak przekazuje uczelnia, nowy detektor określi skład chemiczny zalegających na dnie substancji za pomocą niewielkiego działa neutronowego i opracowanego systemu informatycznego. Obecnie uczelnia poszukuje partnera technologicznego, z którym wprowadzi na rynek nowe rozwiązanie.

Wynalazek opracował zespół dr. Michała Silarskiego i prof. Pawła Moskala z Instytutu Fizyki UJ. Naukowcy dowiedli, że dzięki wykorzystaniu działa neutronowego możliwe jest określenie, z jakich pierwiastków składają się substancje w obiektach, które leżą na dnie zbiorników wodnych.

Ostatnie badania nad wynalazkiem pozwoliły stworzyć koncepcję detektora, który wyeliminuje zakłócenia w odczycie, jakie powstają w stosowaniu tej metody w wodzie. Dzięki temu będzie można precyzyjnie określić skład pierwiastkowy zatopionej substancji i na tej podstawie ją zidentyfikować. W oparciu o te informacje będzie można ustalić, jak należy dalej postępować, jak zabezpieczyć i zneutralizować materiał niebezpieczny. Kluczową zaletą tej metody jest możliwość identyfikacji potencjalnie niebezpiecznego materiału w pełni zdalnie bez udziału nurka, co niweluje ryzyko, jakie wynika z kontaktu z amunicją konwencjonalną lub chemiczną. To też oznacza, że analizy badawcze można będzie prowadzić na większych głębokościach.

Detektor z UJ ma wykorzystywać działo neutronowe niewielkich rozmiarów. Całe urządzenie będzie nie większe od walizki.

- Może być ono zamontowane na podwodnej, zdalnie sterowanej sondzie, zdolnej do pracy również na większych głębokościach. Ważne jest jedynie, by taka sonda znalazła się blisko badanego przedmiotu, tak aby z możliwie minimalnej odległości skierować na niego wiązkę neutronów. To pozwoli rozpoznać pierwiastki wchodzące w skład zatopionych substancji, również tych, które są zamknięte w pojemnikach. Naszą metodą możemy wykryć na przykład węgiel, wodór, tlen, azot, siarkę, chlor, a także gazy bojowe zawierające arsen - mówi dr Michał Silarski.

Działo neutronowe w opracowanym rozwiązaniu to stosunkowo niewielki generator, który zderza jony deuteru z izotopem wodoru - trytem. "Emitowane z takiego generatora neutrony, przenikając przez zanurzony obiekt, wzbudzają atomy w badanej substancji, wskutek czego emitują one kwanty gamma. Te są rejestrowane w opracowanym na UJ detektorze. Ponieważ każdy pierwiastek charakteryzuje odrębny, specyficzny odczyt kwantów gamma, analiza ich całego spektrum i stosunków ilości pozwala dokładnie określić, jaka substancja jest ukryta w zatopionym pojemniku" - opisuje uczelnia.

Aby pozbyć się zakłóceń z odczytu pochodzącego z wody znajdującej się pomiędzy detektorem a badaną substancją, urządzenie wyposażono w specjalne rury wypełnione powietrzem, przez które kieruje się wiązkę neutronów.

- Wynalazek bazuje na autorskim rozwiązaniu systemu tzw. neutronowodów oraz tarczy anty-Comptonowskiej. Dzięki nim neutrony docierają do badanego obiektu bez zakłóceń spowodowanych wodą znajdującą się między urządzeniem a badaną substancją. Ponadto spektrum odczytu kwantów gamma możemy oczyścić z części zakłóceń powstałych w wyniku wzbudzenia wody. To w znaczący sposób precyzuje badanie i ułatwia identyfikację substancji. Można mówić o pewnym przełomie w tej dziedzinie, bowiem dotychczas to właśnie ze względu na zakłócenia odczytu z atomów wodoru zawartych w wodzie metoda identyfikacji obiektów podwodnych z użyciem wiązek neutronów nie upowszechniła się na świecie. Zastosowanie naszego rozwiązania może to zmienić - dodaje Michał Silarski.

Wystarczy około 10 sekund, by pobrać dane i na tej podstawie określić skład chemiczny badanej substancji. Urządzenie zadziała poprawnie, gdy znajdzie się kilkadziesiąt centymetrów od celu i nie musi ono przylegać do badanego obiektu.

- Badaliśmy w laboratorium próbki dna morskiego pobrane z okolic zatopionego niedaleko portu w Gdyni tankowca Stuttgart. Zidentyfikowaliśmy obecność ciężkiego paliwa - mazutu. Nasza metoda w zasadzie pozwoli zidentyfikować każdą substancję z katalogu tych, które uznaje się za niebezpieczne i które zalegają na dnie zbiorników wodnych - przekonuje dr Michał Silarski.

Według danych udostępnionych w raporcie Najwyższej Izby Kontroli "Zagrożenie katastrofą ekologiczną / Materiały niebezpieczne na dnie Bałtyku" tylko w polskich obszarach morskich znajduje się ponad 400 wraków statków, z czego ponad 100 zalega na dnie Zatoki Gdańskiej. Wraki to nie jedyny problem. Prawdziwym wyzwaniem dla środowiska naturalnego i zdrowia ludzi pozostaje zatopiona w Morzu Bałtyckim amunicja konwencjonalna oraz zbiorniki z silnie toksycznymi związkami chemicznymi - bojowymi środkami trującymi. Według różnych dostępnych danych i szacunków na dnie Bałtyku w rejonie Głębi Bornholmskiej wciąż znajduje się ponad 32 tys. ton amunicji chemicznej, a w rejonie Głębi Gdańskiej około 60 ton. A to tylko pozostałości z okresu II wojny światowej.

Paweł Szrot ostro o "Zielonej Granicy". "To porównanie jest uprawnione"

od 16 lat

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Dołącz do nas na X!

Codziennie informujemy o ciekawostkach i aktualnych wydarzeniach.

Obserwuj nas na X!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polecane oferty

Materiały promocyjne partnera
Wideo

Komentarze

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

Nikt jeszcze nie skomentował tego artykułu.
Wróć na gazetakrakowska.pl Gazeta Krakowska