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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

 國聖實驗:

 國聖實驗」規畫籌建數年,歷經九二一地震的延誤,於2001年中開始運作取數,於2002年底完成第一個物理結果,即微中子與光子的可能交互作用的研究 ,物理學上稱之為「微中子磁矩」。若這特性存在,微中子可以被看成有內部結構,或者帶有極微量的電荷。團隊觀察微中子跟電子碰撞後電子的能量分佈,並比較它們在核電廠開機與關機時的分別。我們在比前人低一百倍的能量區域作測量,並能把背景噪聲壓低至其他深入地下千餘公尺的地下實驗室之水平,大大提高了測量的靈敏度。實驗結果是沒有發現任何微中子磁矩驗的證據,測量出來的上限,已達世界水平。


 
成果於2003年四月在著名的期刊《物理評論通訊》發表,並為美國物理學會引用為當週重要物理發展的新聞之一。舉足輕重的《科學》雜誌,也將為團隊作專題報導。除了微中子磁矩的研究外,團隊會利用國聖實驗室的裝置,研究其他微中子與物質交互作用的課題。此外,數項研發項目,包括探測器性能的改良、太陽微中子及暗物質測量方法的探討、以加速器質譜儀作放射性同位素的測量、精準電子儀器的製造等,亦在同時執行。

 隊完成了在台灣第一個粒子物理實驗,並獲得世界水平的結果,備受國際同儕尊敬肯定,也為國內從事基礎科學實驗研究的困難處與可行性,提供了經驗,可作未來發展的借鏡。在建立兩岸學術合作之良性互動、互補互惠、確立工作伙伴關係的規範細則上,也跨出了重要的一步。除了分別爭取研究資源、分擔研究工作及分享論文成果外,已有三名大陸學生來台參加研究工作,取得博士學位。團隊中也有本地研究人員,前往中國大陸大學任教的例子。

 外,團隊建立了執行整合型實驗計畫的架構格局和與工業界的伙伴關係。這除了是推動其他研究項目的重要基礎外,也提供了與國際同儕連絡的據點。例如南韓的物理學家,正積極設置一地下實驗室,進行其本國第一個粒子物理實驗,目標為找尋暗物質。他們採納的探測器技術,跟國聖實驗極為相近,因此彼此自然地建立了密切聯絡,共享研發資料。

 外,憑著國聖實驗中製造先進的電子系統的經驗,團隊正支援另一支中研院的研究隊伍,參加在日本同步輻射研究中心的實驗,承擔電子取數儀器的設計和製作。團隊耕耘數載,啟動了多元化的研究計畫、培植了全方位的實驗能力、建立了具國際視野的聯繫網絡。

 前人未解之謎、創前人未造之物、攀前人未登之峰、開前人未闢之途,這就是研究工作的精神,也是研究工作者的挑戰和喜悅。台灣微中子實驗,土生土長,成功的走了「從零開始」、「從無到有」重要的第一步。展望前境,在同仁不斷努力下,我們可望更上層樓,爭取更理想的成績。

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