Una instalación construida en las profundidades para proteger detectores sensibles de los rayos cósmicos y la radiación de fondo.Un laboratorio subterráneo es una instalación de investigación construida en las profundidades de la superficie terrestre, a menudo en minas o cavernas, para proteger experimentos sensibles de los rayos cósmicos y otras radiaciones de fondo. Los rayos cósmicos —partículas de alta energía provenientes del espacio— bombardean constantemente la superficie, creando un ruido de fondo que puede ahogar las débiles señales que los físicos buscan detectar. Al colocar los detectores a cientos o incluso miles de metros bajo tierra, la roca circundante absorbe la mayor parte de esta radiación, proporcionando un entorno tranquilo para estudiar eventos extremadamente raros.
El concepto surgió en la década de 1960, cuando los físicos comenzaron a colocar detectores en el subsuelo para estudiar neutrinos y buscar la desintegración del protón. Ejemplos tempranos incluyen el experimento Homestake en Dakota del Sur, que comenzó a operar en 1967.
La roca suprayacente actúa como un escudo natural. Cuando los rayos cósmicos inciden en la atmósfera, producen cascadas de partículas secundarias; cuanto más profundo es el laboratorio, menos de estas partículas penetran. La roca también bloquea los rayos gamma y los neutrones procedentes de la radiactividad natural del entorno. Los laboratorios suelen construirse en formaciones geológicas estables, con capas adicionales de blindaje —como plomo o cobre— dentro de la caverna para reducir aún más el ruido de fondo.
Los laboratorios subterráneos albergan experimentos de física de neutrinos, detección de materia oscura y desintegraciones nucleares raras, como la búsqueda de la doble desintegración beta sin neutrinos.
El laboratorio subterráneo más profundo, el Laboratorio Subterráneo de China Jinping, se encuentra bajo 2.400 metros de roca, lo que reduce el flujo de rayos cósmicos en un factor de aproximadamente 100 millones.
