Polscy naukowcy pracują nad nieinwazyjną metodą wykrywania złóż
Polscy naukowcy pracują nad stworzeniem trójwymiarowego obrazu górnej warstwy skorupy Ziemi, który wskaże koncentrację złóż. Metoda ma dostarczyć dodatkowych informacji przed ostateczną decyzją o dokonaniu odwiertu.
Neutrino Geology to robocza nazwa projektu, nad którym pracują naukowcy m. in. z AGH, NCBJ i Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. Do nieinwazyjnej metody wykrywania złóż mają być wykorzystane mobilne detektory. Podstawą tej metody będzie analiza strumienia geo-neutrin, emitowanych podczas rozpadu promieniotwórczego, zachodzącego w znajdujących się w skorupie ziemskiej izotopach promieniotwórczych.
– Nasza metoda będzie uzupełniała informację, która jest gromadzona przy wykorzystaniu innych metod badania powierzchni Ziemi. To będzie po prostu dodatkowa informacja. Idealnie by było, gdyby najpierw były wykonane badania sejsmiczne, na które my nałożymy informację, gdzie jest największe stężenie pierwiastków promieniotwórczych, świadczących o koncentracji złoża – mówi w rozmowie z PAP dr inż. Waldemar Maj, fizyk i prezes zarządu Neutrino Geology SA.
Zastrzegł jednak, że metoda geo-neutrin będzie wartościowym źródłem informacji również bez wsparcia danymi, pochodzącymi np. z badań sejsmicznych.
– Nie oznacza to jednak, że nasza metoda nie zadziała bez danych wygenerowanych dzięki innej metodzie, np. sejsmicznej. Ona zadziała, tylko będzie mniej dokładna – powiedział Maj.
Jak dodaje fizyk, na koniec bez odwiertu się nie obejdzie, ale metoda naukowców wskaże precyzyjniej, gdzie należy taki odwiert wykonać. Co będzie się wiązało z dużą oszczędnością finansową i czasową.
Naukowcy mają za sobą etap badania czułości elektroniki. Przetestowali prototypy 5 kg, 50 kg i 500 kg pod kątem czułości detektora i redukcji – wyeliminowania szumów. Wiadomo już, że detektor testowany w Świerku redukuje szumy do poziomu wystarczającego do pomiarów neutrin.
Naukowcy z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu opracowali natomiast mieszankę do wypełnienia detektora. To będzie medium oddziałujące z neutrinami.
Waldemar Maj wspomina też o badaniach prowadzonych w NCBJ Świerku.
– Jesteśmy też po serii badań w Świerku, dotyczących reagowania detektora na strumień neutronów (neutrony to cząstki dużo większe niż neutrina, a więc łatwiejsze do zmierzenia). W przyszłym roku zamierzamy testować detektor w terenie – stwierdza .
Naukowcy nie przeprowadzili jeszcze badania porównującego dokładność danych dostarczonych za pomocą nowej metody z dokładnością danych uzyskiwanych za pomocą metody sejsmicznej – najbardziej popularnej metody wykrywania złóż.
– Najpierw przetestujemy detektor w obszarze bardzo dobrze zbadanym pod kątem geologicznym (np. obszar byłej kopalni). Zobaczymy, czy obraz, jaki tworzy detektor, jest przynajmniej tej samej jakości, jak ten, którym już dysponujemy dzięki zastosowaniu m. in. techniki sejsmicznej – mówi Waldemar Maj.
I dodaje, że sam eksperyment, który pozwoli porównać dokładność metody sejsmicznej z metodą geo-neutrin, jest dopiero przed badaczami. Na pytanie o precyzyjność uda się odpowiedzieć najwcześniej po przeprowadzeniu testów terenowych.
Waldemar Maj przyznaje, że za dokładnością metody geo-neutrin przemawiają na razie tylko argumenty teoretyczne, a sprawdzenie tej teorii w praktyce jest dopiero przed naukowcami.
Niezwiązany z projektem Neutrino Geology dr inż. Mateusz Zaręba z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH zastrzegł w rozmowie z PAP komentuje innowacyjność projektu Neutrino Geology.
– Innowacyjne jest to, że do tej pory pomiary oparte na analizie naturalnej promieniotwórczości wykonywane były głównie w otworze wiertniczym w ramach badań geofizyki otworowej. Nie znam badań pokazujących bezpośrednie zastosowanie takich metod z powierzchni ziemi w celach poszukiwania węglowodorów. Pomiary geo–neutrin raczej nie są obecnie wykorzystywane w przemyśle poszukiwawczym – nikt tego nie robił, albo się skutecznie nie chwalił, że to robił – zauważa ekspert.
– Czy Neutrino Geology to jest „game changer” – nie potrafię teraz odpowiedzieć. Trzeba poczekać na wyniki porównawcze, pokazujące, czy rozdzielczość będzie lepsza niż ta, uzyskiwana przy pomocy metody sejsmicznej, oraz czy nowa metoda dostarczy dodatkowych informacji na temat budowy i składu ośrodka skalnego na głębokościach potencjalnie możliwych do eksploatacji przemysłowej – puentuje Mateusz Zaręba.
Projekt Neutrino Geology otrzymał z NCBiR grant na lata 2019 – 2022 w wysokości 9,8 mln PLN, przy całkowitej wartości projektu opiewającej na 16,2 mln PLN. Inwestorzy prywatni dotychczas wsparli badania kwotą 2 mln PLN.
Źródło: PAP – Nauka w Polsce, autorka: Urszula Kaczorowska
