美国能源部将启动深地中微子实验(DUNE)核心设施——全球最大低温粒子探测器的建造工程。该装置选址于南达科他州利德市废弃金矿地下1.6公里深处的桑福德地下研究中心,由费米国家加速器实验室主导实施。该设施位于桑福德地下研究中心,建成后将通过捕捉中微子信号探索宇宙基本物理问题。

该探测器的核心技术基于核探测领域前沿的液氩时间投影室技术,其巨型模块将装载总量超5万吨的液氩探测介质,通过-186°C深低温恒温系统维持长达20年的稳定运行状态。特别值得注意的是,该装置将利用中微子与氩原子核相互作用的核物理过程,通过三维径迹重建技术精确探测中微子振荡、反中微子行为差异等核物理基本参数。
作为当前最先进的核粒子探测装置,DUNE实验将首次实现对质子衰变过程的系统性探索,这将对核子稳定性理论及大统一理论提供关键实验验证。同时,装置通过监测超新星爆发产生的中微子流,可获取恒星核坍缩过程中极端核物理环境的实时数据,为核天体物理研究开辟新途径。
该实验预期于2032年启动运行,其数据将直接关联宇宙物质-反物质不对称性等核物理前沿问题,并为超越标准模型的新物理理论提供实验依据,标志着核探测技术向更深层次基础物理研究迈进的关键一步。