Содержание углерода в почве проанализируют методом меченых нейтронов с помощью беспилотного ровера

Коллаборация TANGRA и компания "Диамант" (г. Дубна) разрабатывают методические основы применения метода меченых нейтронов (ММН) для анализа содержания углерода и других элементов в почве. Во время экспедиционной кампании 2025 года планируются совместные эксперименты с профильными партнерами, работающими в области почвоведения, сельского и лесного хозяйства, а также в сфере экологии и климатических проектов. Будет использована компактная беспилотная транспортная платформа - радиоуправляемый ровер.

Контроль емкости углерода в почвах как крупнейшем его резервуаре в наземных экосистемах важен для поддержания плодородия почв, сохранения и восстановления почвенных экосистем, смягчения последствий изменения климата и адаптации к ним.

Потребность в увеличении охвата мониторинга содержания углерода и других элементов в почве одновременно с повышением точности мониторинга формирует запрос на развитие инструментальной базы, обеспечивающей сокращение объема пробоподготовки, создание полевых/мобильных версий приборов/лабораторий, автоматизацию анализа, возможность в одном измерении определять сразу несколько характеристик, говорится в публикации Объединенного института ядерных исследований.

Углерод является одним из наиболее "удобных" элементов для анализа с помощью метода меченых нейтронов, поскольку гамма-спектр углерода состоит всего из одной линии – с энергией 4,44 МэВ, – и такой энергии достаточно, чтобы проникнуть сквозь большую толщину анализируемого объема.

Модуль с нейтронным генератором, создающим пучок быстрых нейтронов, и гамма-детекторами, воспринимающими характеристическое излучение основных элементов почвы, будет транспортировать радиоуправляемый ровер. Измерения будут проводиться во время его движения. Определение содержания различных элементов в почве будет вестись на глубину до 30 сантиметров, при этом не будет необходимости отбора образцов и пробоподготовки.