Krachtigste laser op aarde kijkt dwars door dikke betonnen muur

Natuurkundigen hebben met een laser een afbeelding gemaakt van loden blokken achter een betonnen muur van twee meter dik. Ze gebruikten daarvoor de 10-petawattlaser van het Roemeense onderzoekscentrum ELI-NP, de krachtigste op aarde. 

Het beeld is gemaakt met muonen. Dat zijn deeltjes die lijken op elektronen, maar veel zwaarder zijn en daardoor diep in materiaal kunnen doordringen. Ze ontstaan ook van nature hoog in de atmosfeer en worden al gebruikt om holtes in piramides of ertsafzettingen onder de grond op te sporen. Natuurlijke muonen komen echter in kleine aantallen voor en vooral van boven, waardoor je er niet snel of zijwaarts mee kunt scannen.

Daarom wekten de onderzoekers ze zelf op. De laser versnelde elektronen en richtte ze op een loden barrière, waarbij onder meer muonen vrijkwamen. Een filter van plastic platen rond blokken paraffine hield andere deeltjes tegen. De overgebleven bundel ging door de betonwand naar detectoren in een bestelwagen aan de andere kant. Daar verscheen een grof schaduwbeeld van de loden blokken.

Eerste muonafbeelding?

De onderzoekers noemen dit de eerste muonafbeelding die met een laser is gemaakt. Dat ligt gevoelig: een andere groep, onder meer van Lawrence Livermore National Laboratory en Colorado State University, maakte met dezelfde methode een beeld van loden gewichten in een vrachtwagen, maar het is onduidelijk hoeveel muonen daarbij betrokken waren. Vorig jaar toonden onderzoekers uit China, de VS en het VK al aan dat je met lasers muonen kunt opwekken.

Met verdere ontwikkeling zou een kleiner, verplaatsbaar systeem op termijn kunnen kijken door ijzeren rompen van raketten of schepen, door de kern van bergen of door stenen funderingen van oude bouwwerken.