2024年9月21日

日本地下存着五万吨级100%的超纯水,是要干什么(超纯水是干什么用的)

科学研究对于一个国家的高速发展起着至关重要的作用,是提升国家整体实力和国际竞争力的一项重要工作。

尽管绝大多数科学合理的新兴领域研究结论对当前的高速发展而言,现实意义并不算太大,大部分国家仍想要耗费几百亿资产,资金投入数万名高档科技人员,去做一些看起来玩命又毫无价值的研究。

例如, 日本为了能一项研究,在池野山坡地下挖了1000米,建起一座等同于15楼高强的神密工程建筑,并存放了5万吨级超纯水,至今已经悄悄的研究了20很多年 。

这令人十分好奇心,研究了几十年,她们究竟有什么目地?

废弃矿井与诺奖

除法国等西方国家强海外, 日本是获得诺贝尔奖人数最多国家 ,获奖次数 仅次国外 。

据数据分析,已经28个日本人得到诺贝奖,主要包括2个美国国籍日裔。在其中,绝大多数诺贝尔物理奖的形成,都和一座废弃矿井密切相关,比如 小柴昌俊、梶田隆章 等。

日本岐阜县飞驒市神冈町有一座废弃矿山开采,山间有一个临沂1000米废弃矿井。

上世纪九十年代, 东京大学 接手这儿后,在矿山里建起一个大约是15楼高强的神密工程建筑,取名字 “非常神冈探测器” 。

“非常神冈探测器”是日方的高新技术探测设备,它除了 能检测太阳和地球大气的中微子,也可以观察太阳系里的超新星爆发 ,归属于国际性顶级行业领域的范围了。

此外,这一废弃煤矿中,还存放着5万吨级超纯水,而日本对于此事早已研究了20很多年。

那样,这种超纯水究竟有什么用?它跟非常神冈探测器中间有关系吗?

“超纯水”到底是什么水?有哪些作用?

超纯水的判定标准为:

在25℃的环境中,其电阻是不是大于等于18MΩ*cm,电阻越多,表明纯净度越大。

和一般矿泉水、纯净水不一样,生产制造超纯水必须高精密又繁杂的技术性,比如运用分馏、去离子化和膜分离技术等。

因此,这是水以外水,并不属于有机化合物, 基本上无任何残渣、营养元素或成分,纯净度基本上100%, 因此不适宜喝,一般只有实验室里才出现。

超纯水一般是开发设计半导体器件、纳米技术精细陶瓷原材料的超纯原材料,也很适合用于检测细微化学物质,只需他们出现在了探测器的检验范畴,纯净水就会马上有反映。

而日本地下1000米最深处隐藏5万吨级超纯水将近20年的时间,是为了等候一个“惊喜”——仅有极其清澈的超纯水,才可以见到 中微子越过的那一瞬间的场景 ,而这个瞬间所可以提供许多概率远远地远超人们想象。

日本存放5万吨级超纯水,悄悄的研究20很多年,有什么想法?

想知道日本甘愿耗费20很多年时间来此项研究的主要原因,就要先掌握中微子究竟是什么物品,它为什么非常值得日本那么玩命。

中微子是构成大自然最基本颗粒,绰号 “宇宙空间鬼魂” 。

光在水中速率仅有真空泵里的75%,中微子但可以一直保持接近光速的水准航行,并且基本上不和一切化学物质产生相互影响,不会受到磁场力产生的影响,能透过全部化学物质,品质几乎为0。

因此,就算 每秒钟有10万亿个中微子越过身体 ,人们也难以直接地见到,它像一个隐藏的存有。

因此,学术界对中微子很感兴趣,日本为了能捕获中微子存有的界面,在超纯水周围装上几万个光泽家用电器,此项研究一做便是二十多年,他们也在静静的等待一个奇迹。

但是,有专家在地球上的最南边, 南极洲的冰河下看到了中微子 ,确定了中微子的出现。日本的专家尽管没有立即捕获界面,但通过超纯水体验到了中微子的波动,可以说是间接性确定了中微子的出现。

研究中微子,对人类的未来发展趋势具备非常重要的意义。

探寻外星球:

1987年2月23日,天文坛承载了出现于16万光年外大哥伦布星轨里的cf超新星1987A暴发事情,日本和美国的探测仪初次探测到太阳系以外的星体所产生的中微子。

物理学界因而明确提出中微子震荡的理论预测,即中 微子有三种 ,而且二者之间还能够相互影响。

1998年,日本非常神冈探测器运用超纯水,初次验证了这类猜测,项目经理小柴昌俊也由此赢得了 2002年的诺贝尔物理学奖 。

倘若人们能捕获其他行星发出的中微子,就能判断出这一行星的信息,这会对 研究宇宙的演化流程和内部构造 具备很重要的作用,加速人类探索外星球的脚步。

通信:

中微子不会受到阻拦,如果能够成功把它应用到通信上,无论多旯旮位置,数据信号都是满了,不会出现信号差的现象。

操纵核技术:

针对日本而言,处理 核污染和辐射 是一个非常严峻的问题,如果能运用中微子观察原子炉的现象,也成功实现了 操纵核技术 的概率,这是一件惠及全人类的事儿。

因此,日本舍得花20多年来的时长,乃至之后仍然需要花很多时间来研究中微子,都是在为自身探寻一个新的发展方向。

在我国也是有有关中微子的研究方案, 江门市中微子试验室 定于2022年逐渐收集信息,坐落于地底700米左右深中微子检测设备可能会带给我们诺贝尔物理奖级别研究成果。

日本人对科学研究好像有一种执着,这类执着在研究 仿真机器人 ,或者其他工业应用比如车辆等方面均能显现出来。

自然,不管国内或是日本,科技人员恰好是依靠对不明的执着和明显坚定的信念才可以在一次次逆境中找人类社会发展更强的路。

即便沿路遍及荆棘之路,必须耗尽一生精力,科学研究之途永远都有些人前仆后继。