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20多年來,日本在地下1000米深處存儲了5萬噸超純水,想做什麼?

作者:甜蜜小馬

導語

日本在地下1000米深處儲存了超過5萬噸的超純水,這些水被用于研究中微子,而這些水的存在也讓日本成為全世界存儲超純水最多的國家。

那麼超純水到底有什麼作用,日本又是如何利用超純水研究中微子的?

20多年來,日本在地下1000米深處存儲了5萬噸超純水,想做什麼?

一、 五萬噸超純水。

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我們都知道地下1000米深處絕對不是人們生活的環境,但這卻是日本存儲超純水的地方,那這些水究竟有什麼樣的作用?

首先超純水是一種極其純淨的水,它的純淨程度甚至可以與中微子産生反應,這也是科學家們要利用這些水進行研究的原因。

20多年來,日本在地下1000米深處存儲了5萬噸超純水,想做什麼?

這些超純水儲存在地下1000米深的地方,用于研究中微子的存在和振動,這些超純水在日本各地的礦山地下都有存儲,總共超過5萬噸。

這些超純水都儲存在地下1000米深的地方,而存儲這些超純水的地方也是專門為此設計的。

這些地方的名稱叫做“超級神岡探測器”,這種探測器是專門為存儲超純水和研究中微子設計的,而且每個超級神岡探測器中都有1000噸超純水,而這些超級神岡探測器有270個,是以日本一共存儲了5.7萬噸超純水。

在這些水中,還摻雜着少量的氘元素,用來增強水的抗老化能力,同時還可以保護水的純淨度,不讓水中的雜質增多。

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二、 超純水的制備。

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超純水是什麼?

它幾乎不含任何除氫元素和氧元素外的雜質,甚至連生活中的純淨水都比不上,因為生活中的純淨水中還會有一些雜質,但超純水就連這些都沒有。

是以超純水的制備也是非常複雜的,由于它是由氫和氧組成的,是以隻要将水的雜質除掉,就能制備出超純水。

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但是,水中的雜質還是非常多的,其中就包括一些鹽類、金屬離子、有機物、細菌等,要将這些雜質都除掉,就需要非常先進的技術和裝置。

首先超純水的制備是從原水開始的,這個原水需要經過反滲透裝置和離子交換裝置處理,這樣才能将原水中的大部分雜質處理掉,不過這樣處理出的水隻是工業用水,還不能稱之為超純水。

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是以還需要将這些工業用水經過二次蒸餾,這樣才能産生“去離子水”,而這些去離子水還需要經過“電子數控”裝置處理,這樣才能将這些去離子水變成超純水。

但這種超純水還是不能用于存儲,因為在水的處理過程中還會有一些雜質進入,是以還需要将這些雜質都除掉,這樣才能制備出真正的“超純水”。

在現代科技的發展下,人們已經可以将這些雜質都除掉,制備出真正的超純水,這種超純水被稱之為“18.2MΩ·cm”,這種水的純淨程度是最高的。

超純水是一種非常稀缺的資源,它的應用範圍也非常廣,但是由于它太純淨,是以它也不适合飲用,因為這樣會對人的身體造成損害。

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超純水主要用于半導體和納米精細陶瓷材料的制備,因為這些材料需要求材料的純淨程度非常高,而超純水正好滿足這一需求。

當然,超純水還可以用于其他一些方面,比如在醫藥上,可以用于制備藥品,生物科學領域,可以用于生物制備,測序等。

三、 中微子。

那麼中微子又是什麼?

中微子是一種品質極輕、基本不帶電的基本粒子,隻有在能量很高的情況下,才能和其他物質發生作用,但是中微子的能量非常低。

是以中微子可以穿透地球上的任何物質,但是我們卻無法感覺它的存在,是以中微子也被稱之為“鬼粒子”。

中微子具有三種不同的類型,分别是電子中微子、缪子中微子和τ中微子,這三種中微子的能量都非常低,中微子的品質也非常輕。

但是中微子的特性也決定它很難被檢測,是以科學家們發明了一種叫做“超級神岡探測器”的裝置來檢測中微子。

這種探測器位于地下1000米深處的礦山,礦山中的礦井是用來存儲超純水的地方,而探測器主要是用來檢測中微子。

這種探測器占地面積非常大,為了防止地熱和其他環境的影響,科學家們将它存放在地下1000米的礦井中。

這種探測器中有很多光電倍增管,可以檢測中微子的存在和振動,每當中微子穿過探測器時,就會産生一些光信号,這些光信号就會被光電倍增管接收,然後将它轉化為電信号。

結語

這種電信号就是中微子穿過探測器的證據,這些資料會被上傳到中心資料庫中,然後科學家們會進行分析。

這些資料還可以用來研究中微子的運動和振動,這對于科技的發展和宇宙的探索都有非常重要的意義,也有可能為人類的探索帶來一些新的發現。

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