日本在地下1000米深处,储存了5万吨超纯水,20多年来目的何在

文案:幽篁

编辑:冗余


日本人在地下1000米深处,储存了5万吨超纯水,已经持续了20多年。

这到底是为了什么呢?超纯水又是什么呢?

什么是超纯水?

首先,我们要知道什么是超纯水。

顾名思义,超纯水就是比普通水更纯净的水。

那么普通水有多纯净呢?我们平时喝的自来水、矿泉水、蒸馏水都是经过一定程度的处理和过滤的,但是它们仍然含有一些杂质和微生物,比如矿物质、重金属、细菌等。

这些杂质和微生物虽然对人体健康没有太大影响,但是对于一些高精密度的科学实验和工业生产来说,就可能造成干扰和污染。

所以,就需要一种更纯净的水来满足这些需求。

也就是说,超纯水只含有两种元素:氢和氧,没有任何其他成分。

超纯水的纯度可以达到18.2兆欧姆·厘米(MΩ·cm),这是目前能够测量的最高电阻率。

电阻率越高,说明水中含有的杂质越少。

而普通纯水的电阻率一般在:EC=1~10us/cm之间。

那么如何制造超纯水呢?其实并不容易。

比如:

预处理:先用反渗透、活性炭、软化剂等方法去除大部分的杂质和微生物。

电去离子:再用电去离子法将水通过一个正极和一个负极,并利用交换树脂吸附掉所有的离子。

超滤:再用超滤法将水通过一个孔径极小的滤膜,并利用压力差排除掉所有的颗粒和大分子。

气体去除:再用气体去除法将水通过一个真空泵,并利用真空泵抽走所有的气体。

经过这些步骤后,就可以得到超纯水了。

但是制造出来还不够,还要储存起来。

而储存超纯水也是一件很麻烦的事情。

因为超纯水非常容易被污染,只要接触到任何物质,就会吸收其中的杂质和离子。

所以,储存超纯水需要用特殊的容器,比如不锈钢或者聚四氟乙烯(PTFE)等材料,并且要保持一定的温度和压力,防止水分子的挥发和氧化。

而且,储存超纯水的地方还要远离任何可能的干扰源,比如电磁波、射线、噪音等。

总之,制造和储存超纯水都是一项非常复杂和昂贵的工程,需要消耗大量的时间、金钱和精力。

那么,日本为什么要这么做呢?他们到底想用超纯水做什么呢?

日本用超纯水做什么?

日本用超纯水做的事情,其实是一项非常了不起的科学实验。

这项实验的目的是为了探测一种神秘而重要的基本粒子——中微子。

中微子主要来自于太阳和其他恒星的核聚变反应,也可能来自于超新星爆发和宇宙射线等现象。

那么为什么要探测中微子呢?因为中微子有着非凡的意义和价值。

首先,中微子可以帮助我们了解太阳和其他天体的内部结构和活动状态。

因为中微子几乎不受其他物质的影响,所以它们可以直接从太阳和其他天体的核心逃逸出来,携带着它们产生时的信息。

如果我们能够捕捉到这些信息,就可以推测出太阳和其他天体内部发生了什么。

比如,我们可以通过观测中微子来预测太阳耀斑和太阳风等现象,也可以通过观测中微子来探测超新星爆发和黑洞形成等事件。

其次,中微子可以帮助我们揭开物质的本质和宇宙的奥秘。

因为中微子是一种基本粒子,它有着一些非常奇特而有趣的性质。

比如,中微子有三种不同的类型或者说味道:电子中微子、μ中微子和τ中微子。。

而且,中微子可以在这三种类型之间转变或者说振荡。

这种转变或者振荡说明了中微子有质量,并且违反了一个重要的物理对称性原理——宇称对称性。

如果我们能够测量出中微子的质量和振荡参数,就可以解决一些物理学上的难题。

比如,我们可以解释为什么物质比反物质多,也可以探索更高能量下的新物理现象。

那么如何探测中微子呢?这可不是一件容易的事情。

因为中微子几乎不与其他物质相互作用,所以它们很难被发现和捕捉。

我们需要用一种非常纯净而敏感的物质来作为探测器,来增加中微子与之发生反应的概率。

而这种物质就是超纯水。

超纯水不仅可以减少其他物质对中微子的干扰,而且还可以放大中微子与之反应产生的信号。

这种信号就是一种叫做切伦科夫辐射的光,它是由于中微子与水分子碰撞后产生的次级粒子在水中以超过光速的速度运动而发出的。

如果我们能够用一些特殊的设备来捕获和分析这种光,就可以得到中微子的信息。

比如:

发现了太阳中微子振荡:这是一项证实了中微子有质量并且违反了宇称对称性的历史性发现,为此,超级神岛的两位主要科学家——小柴昌俊和麦克唐纳分别获得了2002年和2015年的诺贝尔物理学奖。

探索了质子衰变:这是一项试图验证一个关于物质稳定性和宇宙寿命的大胆假说的挑战,为此,超级神岛正在进行着一项持续了20多年的长期实验。

结语

综上,日本正在进行一项非常有意义和价值的科学实验。

这项实验就是探测中微子,它可以帮助我们了解太阳和其他天体的内部结构和活动状态,也可以帮助我们揭开物质的本质和宇宙的奥秘。

这项实验需要用到超纯水作为探测器,因为超纯水不仅可以减少其他物质对中微子的干扰,而且还可以放大中微子与之反应产生的信号。

我们应该对日本人在这方面所做出的努力和贡献表示赞赏和敬佩,也应该对我们身边存在着的神秘而重要的粒子表示好奇和探索。

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页面更新:2024-02-14

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