據報道，來自加拿大溫哥華市的CRM層析成像技術公司(CRM Geotomography Technologies)開發了一種新技術，能夠利用宇宙射線介子來發現深部隱藏礦床。

CRM是從加拿大國家原子能研究中心(TRIUMF)——加拿大國家粒子加速實驗室剝離出來的公司，該公司開發研制了一套功能強大能夠適合野外工作的介子探測器，已經在多個礦山試驗成功。

CRM公司首席執行官(CEO)唐·弗爾塞斯(Don Furseth)向記者解釋說，介子探測器與電子計算機斷層掃描原理非常相似，通過多個二維X射線圖像可以建立一個物體的三維(3D)模型。這項技術將把多個探測器的信息集成，建立地表之下地質結構的三維模型。

另外，這些信息可以結合地質背景，以及其他地球物理和地質數據，比如重力測量和鉆探巖芯樣品分析結果等來進行地質解釋。

弗爾塞斯表示，該技術在棕地和綠地礦產勘探方面有明顯的優勢。他認為，任何與周邊物質存在密度差異的地質構造都能夠采用這項技術。

介子是一種“重量級”的電子，在宇宙射線中非常豐富。高能量介子運行速度與光速相近，理論上不受磁場或大氣層中溫壓變化的影響。因此，無論從空間上還是時間上，到達地球表面的介子流近乎一致。

由于介子能量強大，與其它帶電粒子相比，其在物質中的穿透力更強。其能量衰減速度取決于穿透的物質數量，其次就是其穿透的媒介的原子性質。

也就是說，介子在高密度物質面前更容易受阻。因此，通過測量介子沿某個方向穿透深部物體的速度，就可以直接測量從地表到某個深度范圍內物質的平均密度。

弗爾塞斯認為，這一點很重要，因為密度是一種非常重要的地球物理屬性，可以揭示許多非常有價值的地質信息，比如礦床。

根據對介子性質和傳播的已有知識，人們可以開發一種精密工具，通過探測每個方向的介子流，可以確定深部礦床。如果能計算沿每個方向部署的探測器意外出現的介子數量，然后與預計數目對比，就可以確定探測器覆蓋范圍內密度異常的位置。不僅僅如此，還可以測量密度。

弗爾塞斯透露，CRM公司已經在幾種類型礦床的現有礦山成功獲取了介子層析成像。例如，他們已經獲得了火山塊狀硫化物(VMS)礦床，以及密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦床，包括新星礦業公司(Nyrstar)在加拿大不列顛哥倫比亞省的邁拉弗爾斯(Myra Falls)礦山，以及泰克資源公司在美國華盛頓州的彭德奧瑞勒(Pend Oreille)礦山。在2018年加拿大勘探開發者年會上，將展示通過介子層析成像技術在600米深處發現的高品位鈾礦床。

目前型號的介子探測儀長兩米，寬1米，高1.5米。適合于在有開拓面的條件下使用。目前，CRM公司已經研發能在惡劣和不可預料礦山環境下使用的新型介子探測儀，在無人工干涉條件下已經運行了幾個月。

棕地工作目前主要是尋找現有礦山附近的礦床，估算其規模、位置和形狀；確定更好的鉆探靶區；幫助礦山地質師對地質模型進行優化。

然而，礦業整體面臨資源耗竭的困境，這項新技術為綠地勘探提供了一個良好的解決方案。今年底，CRM公司將開發出一種更緊湊、精度更高的下一代介子探測器。這是開發可供綠地勘探使用的孔內探測器的重要一步。

弗爾塞斯稱，利用自身專業知識，結合在棕地勘探領域的真實經驗，CRM公司在孔內探測儀的研發方面取得重大進展，對其功能進行了模擬。

孔內探測儀的一個重要功能是能夠對地下不同深度的礦床進行成像，為解決三維建模提供有力工具。棕地勘探所用的探測儀只能放在現有礦山掌子面的固定深度范圍內。然而，孔內探測儀的一個重要優點是幾乎在任何地方都可以部署，無論棕地還是綠地勘探。

弗爾塞斯描述了一種應用情景：一個火山塊狀硫化物礦床，由兩個密度與圍巖差別分別為0.7克/立方厘米和1克/立方厘米，為進行層析成像，按照400米的間隔，部署了一系列孔內探測儀。三個月內，探測儀提供的數據表明礦體存在的概率在99%以上。結合三維建模，其結果與VMS礦床吻合的非常好。

另外，CRM認為，介子探測儀在塊斷崩落法采礦中能夠發揮關鍵的作用。

但是，弗爾塞斯指出，這種方法安全隱患場景是在覆蓋層崩塌過程中產生的空氣間隙中使用時。在礦山范圍內可突然崩塌，而產生強烈和極度危險的空氣爆炸。典型案例是在1999年11月25日，澳大利亞的諾斯帕克斯(Northparkes)礦山的一個總容積在400萬立方米的空氣間隙突然崩潰，導致多人死亡。

由于存在大的密度差異和堆積擴大，可以利用介子層析成像技術在短時間內找到空氣間隙，為塊段崩落采礦提供安全保障。

TRIUMF創新公司首席執行官卡瑟琳·哈亞什(Kathryn Hayashi)向媒體表示，CRM層析成像技術公司已經成為世界利用宇宙射線介子進行礦產勘查的創始者。