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日本超純水做什麼的

發布時間:2023-08-15 00:26:32

『壹』 日本為什麼存超純水

主要是為了探測中微子的。

在1000米深的廢棄礦井裡建造了一棟相當於15層樓高的神秘建築,把它命名為「超級神岡探測器」,主要是為了探測中微子,因為我們平時所飲用的自來水都是帶有一定微量元素的,而純水是指只有水分子的水,不含任何其他的元素,這樣的水質特點給予了它探尋中微子的能力。

對彎好襪神岡觀測台投入了一億美元建造了更大的探測器,也就是今天所說的「超級神岡探測器」,探測器探測物質增加到了 50000 噸高度純凈的水,並且在各方面襪襲都有了極大的進步,尤其是探測的靈敏度。

如何探測中埋激微子?

科學家只需要建造一個巨大的「靶子」,並對其進行嚴密的監測,就可能探測得到中微子,而日本在地下存放了5萬噸超純水的目的,就是建造這樣一個「靶子」。

『貳』 日本准備5萬噸「超純水」,將其儲存在地下近20年,為了啥


在我們生活中水是被稱之為生命之源,如果世界上沒有了水,那我們人類就很難以生存下去了,雖然說地球上有7成多的面積被海洋覆蓋,但是人類能直接飲用的水卻不到其中的五十分之一,但在這個時候,日本在地下儲存了5萬噸純凈水,存在地下20年到底是為了什麼?

開始的時候有許多人猜想,難道日本儲存這些超純水是為了准備以後用嗎?畢竟在地球上能夠使人類直接使用的水是非常少的,現在各個國家都在提倡節約用水,可想而知誰的珍貴性了。

然而就在日本的科學家發現他們研究的都沒什麼用,就在准備放棄研究的時候,在美國的科學家卻在南極洲完成了這一個偉大的實驗,在水裡面發現了微子的運動,日本就發現其實是可以完成的,只是他們還沒有找到方式,所以他們的實驗還未放棄,到現在還在繼續的研究下去。

『叄』 超純水究竟有何用,日本為何要儲存5萬噸

日本儲存萬噸超純水是想觀察水中的中微子。通過放置20年達到清晰度,通過一個超級神岡探測器進行觀測。

建造這個容器的目的就是在裡面存放了超過5萬噸的超純水,現在已經過去了20多年的時間,這些超純水一滴都沒有被喝過。

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那麼什麼是中微子呢?在自然界當中它無處不在,可以任意的在宇宙和地球中穿梭,被稱為是最高能的中微子,過了20年的時間才確定了中微子的存在,它還有可能是來自於太陽系之外的產物,而這些超純水就是為了檢測到中微子的存在,只因油水保持足夠的清潔度才可以觀察到中微子的出現,因為它的出現以及離開是轉瞬即逝的,如果水中有任何一點污染高能中微子就無法被監測到。

這一切的建立對於天文學來說擁有著舉足輕重的意義,1983年,模型建立之後在1987年就觀測到了超新星爆發的現象,證明了超新星爆炸理論是非常正確的理論。

總的來說,這一項發明和理論,如果能夠成功肯定是一項巨大的,有意義的事情。通過超級神岡探測器進行觀測一種物質,是否是太陽照射留下的中微子。

『肆』 日本儲存超純水幹嘛

日本超純水儲存是用來進行一項非常重要的實驗。

1983年日本完成了一次迷惑行為,他們在礦山1000米的地下建立了一個非常大的工程,一個大約高41.4米,直徑超過了39米的不銹鋼圓形柱的設備。建造此設備的目的就是在裡面存放超過5萬噸的超純水。

這個設備的名字叫做超級神岡探測器,它並不是一個對外開放的池子,而是一個非常大的容器,該容器需要進行定期過濾以保持清潔度,時刻都有工作人員通過監控對水質進行觀察和監測。

通過該容器和5萬噸超純水,可以探測到質子衰變,以及大氣中的中微子,通過這些發現,可以觀測到宇宙當中超新星的爆發,所以這可謂一個微型的宇宙觀察器。

若要探究一件事物的本質千萬不要被表面現象帶跑偏。實際上,日本要的不是水,而是水中的氫元素。儲存純水的也不僅僅是個容器,而是一個能放大輻射的探測器。其最終目的是探測地球上的中微子,將容器和純水埋藏在地下1000米也是為了讓其不受其他宇宙射線的影響。

中微子有哪些特性:

由於中微子是呈電中性的,且質量非常小,因此中微子不參與強相互作用和電磁相互作用這兩種是發生在強子和帶電粒子之間的活動,而是只參與引力相互作用和弱相互作用。

中微子參與的弱相互作用的距離非常的短,約為10^17至10^16 米,這使得中微子在穿過其他物體時幾乎不會有什麼阻礙。

『伍』 日本要在地下1800米,存放26萬噸超純水,有什麼目的

1982年,在一座廢棄多年的礦山之下1000米,日本斥資1億美元,耗時多年建造了一個直徑和高度大約為40米的圓柱體不銹鋼容器,裡面裝著5萬噸的超純水,其純度高達99.999999%。

2020年,日本又斥資6億美元,在地下1800米的地方,開始建造更為龐大的圓柱體不銹鋼容器,計劃7年建成。新容器的直徑和高度大約為70米,其中能夠裝下多達26萬噸的超純水。

超級神岡探測器的發現不僅在於開啟了一門全新的天文學分支——中微子天文學,而且還能為預警超新星爆發提供了可能。雖然中微子的速度略慢於光速,但它們先被釋放出來,早於伽馬射線暴3小時抵達地球。

研究中微子,還有助於探測極為神秘的暗物質,因為中微子有可能是一種暗物質粒子。超級神岡探測器已經取得了一系列重大發現,多位物理學家因此而獲諾貝爾物理學獎。有了超級神岡的經驗,日本正在建造更為靈敏的中微子探測器,也就是頂級神岡探測器,它能為我們揭開更多的前沿物理學之謎。

『陸』 日本超純水儲存用來幹嘛

探測宇宙中的「隱身粒子」中微子。這是粒子物理標准模型中不可再分割的基本粒子,本身不帶電荷,質量極低,以十分接近光速的速度運動。然而,想要探測到中微子極其困難,因為它們只極為微弱地參與弱相互作用和引力作用。中微子可以非常輕易地穿過諸如地球這樣的巨大物體,而不會引起什麼反應。

為了探測到難以捉摸的中微子,需要通過特殊的手段。在地下1公里深的礦山中,日本科學家建造了超級神岡中微子探測器。因為只有遠離地表,才能排除掉其他宇宙高能粒子的干擾。而中微子穿透性很強,探測器可以在地下深處來捕捉它們。

中微子的來源

主要是恆星,因為恆星上面能夠產生的巨大熱核反應,從而為中微子的誕生具備了有利的條件。而且科學家在研究中微子的過程中發現,這些中微子的運動速度甚至比光速還要快很多。

中微子其實也能夠應用在很多方面,比如在核反應堆過程的診斷之中,因為中微子的反應是最為明顯的,基於這個原理中微子便能夠創建出各種的感測器,使得達到實時監控核電站反應堆的功率的功能,以及了解裡面參與燃料的復合成分。

『柒』 日本超純水儲存用來幹嘛

日本超純水儲存用來工業領域和醫葯領域以及光學領域。與其他水相比較而言,超純水非常干凈,可以理解為沒有任何雜質,就連空氣中的各種分子都沒有,只有水分子,因此超純水都需要經過蒸餾去離子化、反滲透技術等各種技術深度處理,一般工藝都很難達到。




超純水資料

超純水最初是美國科技界為了研製超純材料應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其它適當的超臨界精細技術生產出來的水,如今超純水已在生物、醫葯、汽車等領域廣泛應用。這種水中除了水分子H20外,幾乎沒有什麼雜質,更沒有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物。

當然也沒有人體所需的礦物質微量元素,超純水無硬度,口感較甜,又常稱為軟水,可直接飲用,也可煮沸飲用。

『捌』 日本在地下存放了5萬噸超純水,他們的目的是什麼

顧名思義,所謂超純水就是指非常純凈的水,電阻率達到18兆歐姆·厘米(25 )的水就可以稱為超純水。為什麼水的純凈度會與電阻率有關呢?這是因為水本身是電的不良導體,水中的雜質越少,電阻率就越大,相應的其導電性能就越小。

盡管超純水在自然界中是不存在的,但人類卻可以自己動手來制備,通常來講,超純水的制備量都很少,不過凡事都有例外,日本東京大學的科學家就在地下存放了5萬噸超純水。那麼他們的目的是什麼呢?答案就是探測宇宙中的「隱身粒子」——中微子。

中微子是宇宙中的一種基本粒子,它們的運動速度通常都非常接近光速,強相互作用力和電磁力都不會對中微子產生作用,而由於中微子的質量又極小(一般小於電子質量的100萬分之1),因此引力對它的作用也幾乎等於零,也就是說,四大基本力中有三種都對中微子無效。

弱相互作用力對中微子有效,不過這種力的作用距離極短(小於10^-17米),這個范圍其實就是原子核內的誇克層面。簡單來講就是,只有中微子直接撞上了原子核內的誇克,科學家才有可能探測得到它們,那這種概率有多大呢?我們不妨來看一下數據。

原子、誇克和中微子直徑的數量級分別為為10^-10米、10^-18米和10^-20米,也就是說,如果把中微子放大成一顆直徑1厘米的小球,那麼按照相同的比例放大,原子的直徑就有10萬公里,而位於這個原子中心的誇克的直徑則卻有1米。

由此可見,中微子擊中誇克的概率可以說低得令人發指,所以在絕大多數時候,中微子都是直接穿過原子,我們根本就察覺不到,正因為如此,中微子也被稱為「隱身粒子」。

宇宙里中微子的數量相當巨大,對我們地球人而言,平均每秒鍾就有數十萬億個中微子穿過我們的身體。由此可見,盡管中微子撞上誇克的概率極低,但在如此多的中微子里,仍然可能會有極少的一部分會與地球上的物質產生互動。

因此科學家只需要建造一個巨大的「靶子」,並對其進行嚴密的監測,就可能探測得到中微子,而日本在地下存放了5萬噸超純水的目的,就是建造這樣一個「靶子」。

這個項目全稱為「超級神岡中微子探測實驗」(Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment),科學家將超純水裝在一個直徑39.3米、高41.4米的不銹鋼圓柱形容器之內,被深深地埋在日本岐阜縣飛驒市神岡町的一處深達1公里的廢棄礦井中。

為了保證水的純凈度,這里的空氣都是凈化處理過的,而容器里的超純水更是會被不停地進行循環凈化,去除掉其中所有能夠被去除的雜質。科學家認為,在地下1公里處,可以有效地避免地球表面的各種干擾,而超純水又幾乎是完全透明的,這樣就可以大幅度地提高發現中微子的可能性。

當中微子撞上了原子核中的誇克之後,會產生電子和μ子(μ子和電子一樣屬於輕子,其質量大約為電子的200倍,半衰期只有2.2 x 16^-6秒),這些電子和μ子的速度極快,甚至會超過光在水中的速度,在這種情況下,就會產生切連科夫輻射,從而釋放出非常微弱的光信號。

為了探測這些光信號,科學家在這個容器的內壁上設置了1.12萬個光電倍增管(上圖中的金色圓球),其功能是將光信號盡可能地放大(可以高達1億倍)。

在處於工作狀態的時候,這些光電倍增管就像是1萬多隻眼睛一樣在黑暗中「盯」著容器里的超純水,靜靜地等待著某個來自宇宙深空的中微子一頭撞在誇克上所發出的那麼一丁點微光。

如此精心的安排沒有白費,迄今為止,該項目已經多次探測到了中微子,從此拉開了中微子天文學的序幕,而日本科學家也因此獲得了兩個諾貝爾物理學獎(分別為2002年和2015年)。順便講一下,該項目其實還有另外一個目的,那就是探測質子衰變,不過這一目標始終沒有實現。

『玖』 日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的用途是什麼呢

日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的主要作用就是用來探測中微子的,日本的這個探測中微子的裝置叫做超級神岡探測器。

你知道日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的用途是什麼呢?歡迎留言討論。

『拾』 「超純水」是怎樣的,日本為何要在地下儲存了五萬噸

「超純水」是怎樣的,日本為何要在地下儲存了五萬噸?

如果我們要問哪裡的水是最清澈的,那麼答案大概率就是東京大學在日本岐阜縣飛驒市神岡町茂住礦山地下1000米處修建的超級神岡探測器,在這里儲存在5萬噸超純水。這5噸超純水的純凈程度幾乎是人類技術所能夠做到的極限,沒有任何雜質、離子甚至是沒有任何空氣溶解在水中。那麼問題來了,為什麼在這地下1000米深度儲存5萬噸超純水,到底有什麼用意呢?

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