Мюон — это как электрон, только в 207 раз тяжелее. Когда он влетает в вещество, то тормозится, как пуля в толще песка, и на каждом изгибе своего пути испускает рентгеновские лучи. По этим лучам можно узнать, какие атомы встретились мюону, — так работает метод под названием MIXE. Он позволяет заглянуть внутрь предмета, не разбирая его, словно рентген для материалов.
Три компьютерные программы — SRIM, GEANT4 и PHITS — рассчитали, как мюоны останавливаются в слоистой литий-ионной батарее. Батарея состоит из слоёв разных материалов, как слоёный пирог. Все три программы показали похожую картину: мюоны проникают на определённую глубину, и даже резкие границы между слоями не сбивают расчёт. Эксперимент на спектрометре GIANT подтвердил: программы не врут.
Несмотря на эту ошибку, PHITS верно передаёт яркость и форму спектра — узора из рентгеновских линий. А значит, по этому узору можно опознать каждый элемент в батарее. Достаточно исправить сдвиг энергии, и программа станет точным инструментом для неразрушающего анализа материалов — от батарей до древних артефактов.
Мюоны рождаются в верхних слоях атмосферы, когда туда врезаются космические лучи. Каждую секунду через вашу ладонь пролетает примерно один мюон.
В романе Артура Кларка «Свет иных дней» герои используют частицы для наблюдения сквозь любые преграды — мюонный анализ близок к этой идее.