中央大學團隊開啟創新研究「渺子成像術（Muography）」

被視為探索山體深層奧秘的祕密武器—「渺子成像術（Muography）」，中央大學與中研院物理所團隊不但做出新型態渺子探測器，更實際應用在地球科學領域，繼在桃園石門水庫防淤隧道上方進行測量並取得初步成果後，去年底更順利在臺北市陽明山設站，台灣史上首次系統性發展與應用該技術，成功翻轉傳統地球物理探查技術，為國家永續發展注入創新動能。

2018年科技部推出「領袖學者助攻方案—沙克爾頓計畫」，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。中央大學物理系郭家銘教授和地科系陳建志教授共同領軍的「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，開啟這項台灣史無前例的創新研究。

中央大學物理系郭家銘教授表示，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。該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。

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。台灣中央大學團隊集結高能物理、地球科學專家，率先跨出關鍵第一步，從渺子探測器研發、成像演算法建立，到實際場域觀測，全面推動渺子成像術在台灣的發展。

中央大學地球科學系陳建志敎授說，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。

該團隊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。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。

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。中央大學團隊的努力，不僅讓台灣有機會站上國際前沿，更象徵高能物理與地球科學成功跨域接軌的關鍵里程碑。