近日，TANGRA合作項目的參與者與位于杜布納的Diamant公司攜手，繼續深化使用標記中子法(TNM)分析土壤中碳及其他元素含量的方法原理。這一合作旨在提升土壤元素分析的效率和準確性，為土壤科學、農業、林業以及生態和氣候項目等領域提供更加可靠的數據支持。
據計劃，2025年的實地考察期間，雙方將與土壤科學、農業和林業領域以及生態和氣候項目領域的專業合作伙伴展開聯合實驗。此次遠征行動的一個顯著特點是，將使用由聯合核研究所(JINR)為此目的專門采購的緊湊型無人運輸平臺——一款無線電遙控火星車。
土壤肥力和土壤生態系統的保護與恢復是全球可持續糧食生產的關鍵因素。同時，土壤作為陸地生態系統中最大的碳庫，其管理對于減緩和適應氣候變化具有重要意義。因此，確定土壤的元素組成在這些領域中扮演著至關重要的角色。然而，當前對土壤中碳和其他元素含量的監測仍存在覆蓋范圍有限和準確性不足的問題。
為解決這些問題，TANGRA合作項目與Diamant公司致力于開發一個全新的儀器基礎，旨在減少樣品制備量、創建設備/實驗室的現場/移動版本、實現分析自動化，并能夠在一次測量中同時確定多個特性。標記中子法作為一種先進的元素分析方法，原則上可以用于任何物質的元素分析。而碳則是使用該方法分析時最“方便”的元素之一，因為其伽馬譜僅由一條能量為4.44 MeV的線組成，足以穿透大厚度的分析體積。
此次使用的無線電遙控火星車將搭載一個包含中子發生器的模塊，該發生器能夠產生能量為14 MeV的快中子束。同時，火星車還配備了伽馬探測器，用于探測土壤主要元素的特征輻射。值得注意的是，整個測量過程將在火星車穿過田野時實時進行，無需取樣或制樣，即可測定土壤中30厘米深度處各種元素的含量。
