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中央大學「渺子成像術」替大地照X光 有望應用地熱開發、核廢料處理
出版時間：2026/01/12 16:05
【記者賴昀岫／台北報導】不用挖、不用炸、不用鑽洞就能「看見山裡面長怎樣」！中央大學團隊將物理學領域的「渺子成像術（Muography）」，應用於地球科學領域，2025年初已在石門水庫防淤隧道上方，成功完成台灣首次野外渺子探測實驗，未來在地熱開發、二氧化碳地質封存，甚至高放射性核廢料處置等關鍵議題，都可能成為不可或缺的探查與監測方式，為台灣邁向淨零轉型提供關鍵科學能量。
為期許科學家效法南極探險家沙克爾頓的精神，從事大型前瞻科學研究，科技部（現為國科會）2018年推出「領袖學者助攻方案—沙克爾頓計畫」，中央大學物理系教授郭家銘，以及地科系教授陳建志共同領軍的「渺子成像術於粒子地球科學之應用與下一世代的高能物理實驗」計畫雀屏中選。
郭家銘表示，渺子（Muon）是宇宙射線與地球大氣層作用後產生的基本粒子，具有極強的穿透力，能穿透數百公尺厚的岩石。團隊採用閃爍體作為渺子偵測元件，搭配「矽光電倍增器（SiPM）」進行渺子的計數與量測，組成小體積、低功耗、高穩定度的感測系統，不僅適合長時間野外運作，也大幅降低設備體積與維護門檻，是讓渺子成像術在台灣成功「落地」的關鍵。
從宇宙射線到山體深處，從高能物理到地球科學，這場跨領域的合作，正讓「替大地照X光」從科幻概念走向現實應用。郭家銘說，目前渺子成像術已在國際展現潛力，從埃及金字塔的密室探索、日本火山內部結構研究，到歐洲的核安與工程檢測，皆有成功案例。
陳建志則指出，台灣地質構造複雜、地形陡峭，又同時面臨火山、山崩、地熱與地下工程等多重挑戰，正是最適合發展渺子成像術的試驗場域。這項研究的影響不僅止於學術突破，未來在地熱開發、二氧化碳地質封存，甚至高放射性核廢料處置等關鍵議題，都可能成為不可或缺的探查與監測方式，為台灣邁向淨零轉型提供關鍵科學能量。
中央大學表示，團隊2025年初於桃園石門水庫防淤隧道上方，成功完成台灣首次野外渺子探測實驗。2025年底則鎖定台北大屯火山群，嘗試以渺子成像重建其內部密度結構，有助於深化對火山熱液系統與潛在活動性的理解。未來將擴充至四套大型渺子探測陣列，同步進行多方位觀測，正式邁向「監測」階段。
台灣多山、多雨、地質脆弱，山崩與地滑長期威脅民眾安全。陳建志說，團隊未來也將選定台灣具代表性的潛在山崩區域進行示範研究，期望透過渺子成像術直接「看見」地下含水層與鬆動結構，補足傳統探勘難以掌握的關鍵資訊，為防災監測提供全新工具。
