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文/王子敬(中研院物理研究所 )
台灣的微中子實驗\核電廠裡的廢物利用
2003.5.18 中國時報

§ 前言 §

「國聖實驗」規畫籌建數年, 於2001年中開始運作取數,
2002年底完成第一個物理結果,
並於2003年4月在著名期刊《物理評論通訊》發表,
美國物理學會隨之引用為當週重要物理發展的新聞之一......

 灣在粒子物理實驗的研究,自八十年代末期開始。到了九十年代中期,已參加了美國費米國家實驗室及布魯克海汶國家實驗室、歐洲粒子物理研究中心、日本高能物理國家實驗室、美國太空梭及國際太空站等著名實驗室的研究計畫,負責探測器、電子儀器、光電設備、電腦系統製作、物理模擬、數據分析等項目。在技術與組織能力上,備受國際同儕的肯定。

 這樣的基礎下,任教美國馬利蘭大學的張仲澐教授與中央研究院物理所李世昌博士,於1996年啟動了微中子計畫的構想。第一期的目標為首次由本地研究人員主導,設計、執行及完成一個粒子物理的實驗。這計畫很快獲得中國大陸中國科學院高能物理研究所及原子能科學研究院的參與,該團隊取名為TEXONO,即「台灣微中子實驗」之意。

 是兩岸首次在大型學術研究上的合作,加上台灣大學、清華大學、核能研究所與台電核二廠等單位在專業技術及人力上的鼎力支持,至今團隊可算稍具規模,是支擁有三十餘科技人員的研究隊伍,曾在著名期刊發表論文,且在不少國際會議中作報告,引得同儕的注意。

 隊的研究項目,主軸為於台灣電力公司國聖核能二廠內,距離爐心28公尺之處,建立實驗室,以研究微中子物理。國外的研究,提出了微中子振盪有力的證據。這代表微中子具有質量,延伸出來可推測微中子將有其他不尋常的特性和與物質的交互作用。核能發電的原理在於核子分裂,過程中除了釋放能量外,也製造大量的微中子。

 此,核反應爐是個很強的微中子源,是作科學實驗的理想場地。微中子研究,可以說是核能發電的「廢物利用」。國聖核二廠微中子實驗室,採模組化的設計概念,可放置不同探測器,研究不同的物理現象。設備包括重量達五十噸的屏蔽體,以防止宇宙射線及周圍環境輻射所造成的背景干擾。此外,還有精密的高純鍺及閃爍晶體探測器,加上性能先進的電子儀器與電腦軟體,用來顯視、監控、取錄及分析探測器的訊號。

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