给文物古迹如何拍CT？网络名人探秘兰大硬核科技

文/温晨钰　图/杨艺锴

“中国式现代化的万千气象”网络名人甘肃行采访团走进兰州大学稀有同位素前沿科学中心

6月18日，“中国式现代化的万千气象”网络名人甘肃行采访团走进兰州大学稀有同位素前沿科学中心，探秘硬核科技。该中心研发的宇宙射线缪子成像系统实现了给文物古迹拍CT，已应用于西安城墙、麦积山石窟和云冈石窟的监测保护。

“宇宙射线缪子成像系统是将人工放射源变成天然射线，把医院用的CT探测器变成了缪子探测器。”兰州大学稀有同位素前沿科学中心副教授刘军涛介绍，作为自然界的基本粒子之一，天然缪子能够穿透包括人体在内的任何物体，其辐射剂量却不会对人体产生任何危害。缪子穿过物体后，被吸收的比较少，所以，它能穿透到地表以下几百米，甚至达到一两千米。

刘军涛说，常规物探方法，或需要对目标物进行破坏勘探，或很难穿透目标物，或精度不够，这使得大型目标物内部探测成为一个困扰多年的难题。新型、环保、安全的宇宙射线缪子成像技术提供了一种全新解决方案。

2023年初，兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心文物探测小分队利用宇宙射线缪子成像技术，对西安古城墙进行勘测，发现城墙中存在空洞，为文物古迹后期保护提供了指导，此次实践应用对助力中华文明探源工程具有重要意义。

刘军涛透露，缪子成像探测仪器已实现批量生产，将在文物保护、矿产探测、冰川检测等方面大显身手。

“自然界存在的粒子，还可以探知文物古迹内部的结构，就像去医院做CT，真是刷新了我的认知。”科普博主史军惊叹道，自己在该中心还看到了很多不一样的应用，比如土壤监测。以往监测土壤水分需要人工取样，如今可以通过中子散射得到监测数值，不会破坏土壤，这对大规模生态监测非常有效。

正如史军所说，宇宙射线缪子成像系统只是兰州大学稀有同位素前沿科学中心研究的一个缩影，该中心在核科学等高、精、尖领域持续攻关，成果丰硕。其研制的我国首台拥有全部自主知识产权的AB-BNCT治癌装置，已经成功出束，设计指标位居国际前列。研制的伽玛关机敏感器，为嫦娥三号、四号及五号任务作出了突出贡献，为我国首次成功实现月球软着陆提供了技术支撑。

据悉，兰州大学稀有同位素前沿科学中心于2023年2月获教育部批复立项建设，是国家级科技平台。该中心依托兰州大学雄厚的学科基础，以化学一流学科和核科学优势特色学科为主，集合物理学、材料、医学、信息等多学科的资源共同建设。