㈠ 實驗室高純水的容器
可以用聚乙烯,來聚丙烯或者聚四自氟乙烯的水罐,但必須潔凈,也可以用洗干凈的玻璃瓶。
我們實驗室是用專用的玻璃試劑瓶裝的。因為常年專用,一直裝著雙蒸水,每天用量也很大,水更新快,所以很潔凈。
理論上是塑料瓶裝的效果應該比普通玻璃瓶好,除非是石英玻璃的專用容器才是最好。因為普通玻璃的原料里含有可電離雜質,常常會有Fe2+ Mg2+慢慢混入水中,導致電阻下降。gdgzxtc所說的電阻率會逐漸升高就是用的玻璃器皿質地不純凈。
另一個電阻下降的原因就是灰塵。如果密封效果好的話,即使放在冰箱對離子的滲入也沒有太大的效果。
㈡ 超純水設備由哪些系統構成
超純水設備的EDI模塊由交替放置的陽離子膜和陰離子膜構成,這些交替放置的陰、陽離子交換膜被固定在兩個有進出水口的裝置之間,水從其中的膜間隙流過。面向正極的陰離子膜與面向負極的陽離子膜之間構成濃水室,面向負極的陰離子膜與面向正極的陽離子膜組成淡水室,在單元組兩端設置陰/陽電極。
超純水設備
二、超純水設備工作原理
超純水設備系統工作時,在直流電的推動下,通過淡水室水流中的陰、陽離子 分別穿過陰、陽離子交換膜進入到濃水室而在淡水室中去除,而通過濃水室的水將離子帶出系統,成為濃水。超純水設備一般以反滲透純水作為超純水設備的給水,RO純水電導率一般為2~4O bcS/cm (25℃)。
超純水電阻率可以高達18MΩ·cm,但是根據去離子水用途和系統配置設置,純化水的電導率按純化水不同的用途應控制在 1~2 ~S/cm。超純水設備適用於制備電阻率要求在1~18MΩ·cm的純化水
㈢ 日本在地下存了五萬噸水,究竟是為何
日本確實在地下建造了能儲存50000頓純水的大水箱,這個水箱相當於十幾層高的建築。這5萬噸純水的儲備並不是為了備戰備荒,而是為了探測中微子。
這個大水箱和周圍配置的探測器,被稱為超級神岡探測器,是日本東大建造在岐阜縣深達千米的廢棄礦井裡的大型中微子探測系統。
中微子是基本粒子之一,不帶電,由於它質量很輕,是電子的百萬分之一,所以中微子速度很快,可以自由的穿透物體,從物理學家預言中微子的存在,到實際發現中微子,花了幾十年的時間。
中微子穿透力及其強大,通過真個地球也不會減速,我們人體也時刻被來自宇宙的中微子所貫穿。
由於中微子只參與弱相互作用,很難觀察,只能通過它與其他橡稿改粒子之間的相互作用產生的切倫科夫輻射來探測。
日本東京大學設計了這個5萬噸水的大水槽,基本設計理念是:探測器首先要足夠大,裡面的介敬腔質要足夠的透明,重要的是要屏蔽掉其他宇宙射線的煩擾。
所以日本花費巨資在地下1000米深的礦井裡,建造了這個能存50000噸水的大水箱,在周圍配置了上萬個光電探測器,觀察切倫科夫輻射,對中微子來進行探測。
通過神岡探測器,日本多次斬獲諾貝爾物理學獎,由此嘗到了甜頭,日本計劃啟動最新的頂級神岡探測器,其規模預計是現有超級神岡探測器的5倍以上,將花費近千億日元進行建設,來 探索 物質和宇宙的起源。
這個問題先說答案,日本這五萬噸水是為了做物理實驗,探測並捕獲中微子的,項目名稱「超級神岡」,下面有說一下為何需要這五萬噸純凈水。
太陽、地球、核反應堆、超新星爆發、宇宙誕生的大爆炸等都產生大量的中微子。它們以接近光速飛行。據物理理論,每一秒鍾,穿過一個人身體,有1000萬億個宇宙中微子。因為中微子幾乎不與物質發生反應,發生反應的概率很小,因此需要建造龐大的探測器來「捕捉」它,」超級神岡「就是在這樣的背景誕生的。
超級神崗源於神岡實驗,神岡實驗採用了3千噸純凈水和1千個極其靈敏、能夠探測到單個光子梁判的光電倍增管。實驗初衷是為了尋找質子衰變,但卻有意外收獲,發現 大氣中微子反常 ,物理理論用 中微子振盪 解釋大氣中微子反常。科學理論需要實證,因此日本政府批准了「超級神岡」項目,採用了5萬噸純凈水,13000個光電倍增管,這就是5萬噸水的由來。當然超級神岡也不負眾望,測到了足夠的大氣中微子,最終證實了中微子振盪理論。
5萬噸純凈水要求超級純,非常難得,但加拿大在一個地下2100米的鎳礦中建造了薩德伯里實驗用昂貴的重水來替代,從核電公司借了1千噸、價值約100億人民幣的重水,這也是很豪的。
各個有實力的國家也紛紛加入中微子探測器行列,,美國採用1-4萬噸液氬探測器的加速器實驗,印度採用5萬噸鐵的INO實驗,韓國1.8萬噸液閃實驗,美國在南極的PINGU實驗,法國在地中海的ORCA實驗等。
中國有採用2萬噸液閃探測器的江門中微子實驗,建於廣東江門開平市金雞鎮、赤水鎮一帶的打石山,打石山正好位於距陽江和台山反應堆等距的53公里處,符合位於距反應堆約60公里的要求,因為這個位置來自反應堆的中微子在此處振盪效應最明顯。
當然作為中微子探測器的旗艦,「超級神岡」也是要升級的,採用了100萬噸純凈水,變身為「超超級神岡實驗」,是不是發現5萬噸水也是小巫見大巫了!
針對題目本身語境,我多說一點題外話,日本在科學技術的許多方面是有領先獨到之處,作為鄰居的我們要客觀看待,不要過分的吹噓和自卑,隨著國家經濟實力提升,我們要相信在科學技術領域,中國也會有越來多旗艦項目誕生的。
科學視野,不同解讀,感謝大家閱讀!
中微子是一種極難被捕捉到的粒子,不帶電的它可以輕松穿過宇宙中的物質,並且幾乎不留下痕跡,每秒種都有數千億上萬億中微子穿過人體,但人是絕對感覺不到的,而尋找到中微子最好的手段就是藉助類似「超級神岡」這樣的探測器。
中微子雖然速度快而且質量小,但它在穿越純水時會留下微弱的痕跡,這種被稱為契忍可夫輻射的現象就是尋找中微子的訣竅,純水越多這種輻射就會越明顯,這就是為什麼日本在近千米的礦井深處藏水的真相。
事實上這五萬噸純水也比較爭氣,1987年2月的神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到了新星1987A爆發時產生的中微子,這也是首次探測到的太陽系外中微子,90年代時又投資1億美元把神岡升級為「超級神岡」,五萬噸純水就是這時候加進去的,1998年領導超級神岡探測器的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象,於2002年獲得了諾貝爾物理學獎。
不只是日本,我國在大亞灣也同樣擁有中微子探測裝置,主要目標是探測臨近的大亞灣核電站進行核反應時產生的中微子,其主體部分也被包裹在純水中。
其實這個裝置叫超級神崗探測器,重要是用於探測中微子的,和我國的大亞灣探測一樣。
探測中微子一定要用100%的純水,任何雜質都不能有。
中微子被稱之為宇宙的隱身者,因為它不帶電,所以不會與物質發生電磁相互作用。這也導致中微子可以輕易穿透地球。
當然,中微子也可以輕易穿透水,那為什麼探測中微子還需要純水呢?
這是由於中微子在穿透純水的時候會留下痕跡,也就是契忍可夫輻射。並會留下藍色的輝光。
如果純水的體積越大,那麼留下的契忍可夫輻射就越明顯。就更易研究中微子的規律。
日本的神崗探測器在一個神達1000米的礦井中。
其設備的高度有41米,長度39米。理論上可以裝滿5萬噸的純水。只要研究太陽發出中微子,以及質子衰變效應。
日本後續計劃用該實驗裝置研究超新星爆發,依舊更多宇宙中微子。
這就要求該裝置升級,後續日本政府打算在兩年後在此基礎上建立更加巨型的探測器。
當然神崗探測器已經為日本人囊收了一次諾獎。也就是證實了中微子在反應堆中的震盪。該項目領軍科學家小蔡昌俊也因此獲得2002年諾貝爾物理學獎。
日本之所以會在地下存五萬噸水,是為了測量中微子的運動而存在的,在日本的一個廢棄砷礦中,日本東京大學在那裡建造了「超級神綱」探測器。
超級神綱探測器是專門用來探測中微子的一個探測器,在這個實驗礦洞里裝有多達五萬噸的純水,工作人員光需要裝填就裝填了兩周時間。
那麼很多小夥伴可能就會有疑問,一萬噸純水怎麼就會測量到中微子呢?用其他簡答一點的方法難道不行嗎?
這是因為中微子是不帶電的粒子,所以也使得觀測它較為困難,大多數情況下,它可以無視物質的存在直接傳過去。
它可以輕而易舉的傳過地球,每秒中會有幾十億的中微子穿過我們每個人的身體。中微子的最小的質量僅有電子的百萬分之一。
但是我們可以利用光的折射率來觀測中微子,我們都知道光在水中會折射,因此光在水中的速度會降低到75%光在真空中傳播的速度。而中微子的速度是無限接近於光速的,中微子在純水中行進時會對純水中的光產生影響。
日本科學家尾田利用這一點觀測到了中微子的震動性,並證實了中微子是擁有質量。
事實上在我們這個宇宙當中,有許許多多看不見的粒子,而在這些看不見的粒子當中,有一種粒子就叫中微子,中微子是輕子的一種,也是最基本的粒子之一。
就一些科學數據來看,每秒大概有上千萬億數量的中微子穿過人體,但人類卻一無所知,所以尋找中微子就成了人類研究的方向之一。
但中微子的質量很小,且與其他物質的相互作用很弱,如果要捕捉到中微子的蹤跡,就需要要有一個非常強大的儀器,而且這個儀器必須要在地下。
因為只有這樣才能有效的隔絕外界環境的干擾,於是在種種前提之下,日本的超級神岡探測器就孕育而生。
超級神岡探測器內儲存了數萬噸的水,這些水為什麼能捕捉到中微子呢?答案實際上很好解釋,我剛才上面已經說了,中微子與物質的相互作用很弱。
但很弱就代表有非常少的一些中微子,在穿過物質的時候會留下一些痕跡,所以這數萬噸的水,就是尋找那一絲絲的痕跡。
比如說中微子在和原子核接觸的時候會產生輕粒子,而輕粒子最終就會產生一些可見和不可見的光。
那麼為了順利的捕捉到中微子的蹤跡,超級神岡探測器有一萬多個光電倍增管,光電倍增管的作用就是放大光的信號,讓人們更有效的發現中微子的痕跡....
日本在地下存了五萬噸水,究竟是為何?
咋一看還以為是日本又要搞啥陰謀了,當然作為有原罪的日本讓各位有這樣先入為主的感覺也並無不當,但這從這地下五萬噸水的角度聯想,很明顯這是日本一個探測中微子的科研項目「超級神岡探測器」的主體探測部分!那麼吃瓜群眾有話要說了,你騙鬼呢!中微子都能穿透地球,那「一桶水」有個毛用啊!你還別說,真有用!
熟悉核反應堆藍色輝光的朋友馬上就知道這是切倫科夫輻射,這是在介質中運動的物質超過光在這種介質中的運動速度時發出的一種電磁輻射,特徵就不用說了,上圖那藍幽幽的恐怖光芒就是,但可以放心會發出輻射並不是這種光!它是1934年前蘇聯物理學家切倫科夫發現,因此以他的名字命名了這種輻射!
超級神岡探測器結構示意圖,非常明顯,為隔離其他穿透力極強的宇宙射線影響,這些設施都位於極深的地下!
而鑲嵌在內壁的一個個半透明玻璃球則是11200個極為敏感的光電探測器,而這個巨大的容器內部可以存放超過5萬噸的純水!探測原理就是「切倫科夫輻射」,因為中微子不會有任何物質阻擋它的前進,因此無論在什麼物質中它的速度基本不會改變(中微子極其接近光速)!而光在水中的速度則只有真空中約75%,因此從表面上來看中微子在水中是超過光的速度前進的,因此所經之處會發出切倫科夫輻射!
通過光電探測器探測到的倫科夫輻射環,這就是隱藏在深深的地下卻能窺探到宇宙奧秘的中微子天文學!超新星1987A爆發時產生的中微子就被神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到!在上世紀九十年代神岡探測器又經過升級成了上文中的超級神岡探測器!另中微子探測也讓日本在諾貝爾獎上有所斬獲,1998年領導中微子探測的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象,並在2002年時獲得了諾貝爾物理學獎。
基礎科學研究的突破越來越離不開超級設備與工程的支持,我國在中微子探測方面也在追趕腳步,大亞灣核電站深處的岩層下就有超級陣列的中微子探測設備,當然原理一樣!但研究的目標主要是核電站本身所產生的中微子!
大亞灣項目的建造目標也是為了進一步研究中微子振盪!
因為中微子是輕子的一種,它幾乎不與任何物質發生反應,地球上每天都有大量的中微子「穿過」,它們主要來自太陽、超新星爆發等。
日本東京大學在一個廢棄的礦山深處儲存了五萬噸的純水,建造了這個深達1000米的超級神岡中微子探測器,最初的目的是探測質子衰變同時也用來尋找中微子。
前邊已經說了中微子幾乎不與任何物質發生反應,幾乎只參與弱相互作用。我們的身體每天都有大量的中微子穿過,人類探測它們很困難,但也並不是沒有辦法。中微子入射到探測器後會產生電子和μ子,而中微子探測器中的光電管便可偵測出它們的切連科夫輻射,而超純水就是接受中微子的介質。
這個輻射最早由蘇聯的物理學家切連科夫在1934年發現,當高速帶電粒子在介質中穿行時,如果速度大於該介質中的光速,那麼就會產生一種方向性很強的光輻射,很容易被辨別出來。
好多國家都有類似的中微子探測器,日本的這個中微子探測器的發現已經讓多位科學家獲得了諾貝爾物理學獎。
與此前有關報道的日本大量儲備石油、天然氣、稀土以及煤炭等戰略資源不同,目前日本在地底下儲存的50000噸純水不是作為戰略儲備,而是日本東京大學的小柴、戶冢、梶田三師徒共同創建的超級神岡探測器。
超級神岡探測器之所以要儲存這五萬噸100%的超純水,主要是探測質子衰變以及被設計用來來尋找太陽、地球大氣的中微子,並觀測銀河系內超新星爆發。
為了達到這一探測目的,日本於1983年在位於日本本州島中部,距名古屋北30公里、大阪東150公里、東京西300公里,且具有「森林之國」、「山水之國」美譽的岐阜縣境內建造了超級神岡探測器。為了阻隔其他宇宙射線的影響,該探測器建在位於一個廢礦地底下約3300英尺處(1000米),設施的主體是一個高41.4米、直徑39.3米的不銹鋼圓柱形的容器,其高度幾乎與15層樓相當,而僅內部探測器盛水的「水箱」直徑為33.8米、高度為36.2米,體積約為3.14*(33.8/2)²*36.2=32464.72立方米。
不僅如此,神岡實驗室資深學術顧問小柴昌俊還領導團隊在不銹鋼圓柱形容器的內壁上安裝有11200個光電倍增管,利用超級神岡探測器龐大的體積和無任何污染的超純水,並結合用於中微子個頭小、不帶電,且以接近光速運動,並且可自由穿過地球的特性,探測高速中微子在水中通過時產生的切倫科夫輻射。
經過一系列的觀察和研究,超級神岡探測器可謂是碩果累累,它使得小柴昌俊團隊在探測宇宙中微子和發現宇宙X射線源方面取得較高成就,並因此於2002年獲得諾貝爾物理學獎。與此同時,超級神岡探測器還製造了數個諾貝爾物理學獎等級的成果。
為了是科學研究更加深入,在超級神岡探測器既有1000億日元(約為60以人民幣)投入上,日本政府還打算打造升級版超級神岡探測器,屆時將會有哪些新的成果出現呢,讓我們拭目以待吧!
題目中說的應該是日本的超級神岡探測器(內部裝有五萬噸水),這個科學裝置因探測中微子以及證實了著名的中微子振盪而出名。
可能有些朋友感到疑惑,為什麼探測中微子的裝置需要用到五萬噸超純水呢?
中微子探測,聽上去是多麼的高大上,而且中微子幾乎不與物質發生反應(僅參與弱相互作用和引力相互作用),光用水就能生效了?
還真是這樣,原理就是利用中微子與水的相互作用,產生的次級粒子(電子)運動速度超過了水中的光速,由此產生切倫科夫輻射(散發出藍色光芒被內部的光電倍增管探測)。當然了,探測中微子的辦法並不是只有這一種,這里就不多舉例了。
所以說,這五萬噸水完全是科學研究所用,並沒有什麼其它含義。
㈣ 日本建造巨大的圓柱體不銹鋼容器來盛放26萬噸超純水,這么做有何目的
日本製造的容器是探測宇宙中非常神秘的中微子的尖端科學儀器,被稱為超新疆中微子探測器。今後將建設的是世界上最大的中微子探測器3354的頂級新疆探測器。至於為什麼要使用這么多超純水,這與中微子的特性有關。根據粒子物理標准模型,中微子是電中性的基本粒子。中微子的靜態質量接近0。也就是說,他們的運動速度足以達到光速。那麼,如何檢測中微子呢?為什麼為了找到中微子,又會移動這么大呢?據目前所知,自然界所有力量的相互作用可以歸結為四種基本自然力3354強核力、弱核力、電磁力和重力。粒子之間出現這四種基本相互作用時,就能感知它們的存在。
專家們說能以與光速相當的速度快速穿過地球的庚子。因此,對我們人類具有很高的研究價值,去年日本在地下1800米處儲存了足有6億美元的26萬噸99.999999%的超凈水。這水很純,可以說沒有雜質。我們也知道淡水完全不需要藏在地下1800米。因為目前世界科技和武器中幾乎沒有能傷害地下1800米深的武器。所以在很多人看來,日本的這個操作簡直是一頭霧水。日本在黃天正的毛礦建造了1000米以下的大規模項目。當時,該地區有5萬噸100%的超純水地區,為了建造超級升港探測器,這些超純水的存在實際上是對中微子進行詳細研究和觀察的研究工具。
㈤ 什麼叫超純水機
超純水機,採用預處理、反滲透技術、超純化處理以及後級處理等方法,將水中的導電介版質權幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水處理設備。
超純水機又稱做:超純水器,超純水設備,超純水儀,超純水系統,實驗室超純水器等。
超純水機所生產的超純水電阻率一般應大於10兆歐,10兆歐以上的水才叫超純水。一般超純水出水能達到18.25兆歐。
參考資料:網路 http://ke..com/view/1076683.htm?pid=ke.box
㈥ 超純水設備由哪些系統構成
電子、半導體、液晶顯示等工業在生產過程中,往往需要使用極其純凈的超純水。如果水質達不到生產工藝用水的要求或者水質不穩定的話,會影響到後續工藝的處理效果和使用壽命,因此水的質量相當重要。超純水設備在凈化水質方面具有很好的效果,是很多企業都會選擇的水處理設備。
超純水設備一般包括預處理系統、反滲透裝置、後處理系統、清洗系統和電氣控制系統等。
預處理系統一般包括原水泵、加葯裝置、石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器等。其主要作用是降低原水的污染指數和余氯等其他雜質,達到反滲透的進水要求。預處理系統的設備配置應該根據原水的具體情況而定。
反滲透裝置主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼(壓力容器)、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質,使產水水質滿足使用要求。
後處理系統是在反滲透不能滿足出水要求的情況下增加的配置。主要包括陰床、陽床、混床、殺菌、超濾、EDI等其中的一種或者多種設備。後處理系統能把反滲透的出水水質更好的提高,使之滿足使用要求。
清洗系統主要有清洗水箱、清洗水泵、精密過濾器組成。當反滲透系統受到污染出水指標不能滿足要求時,需要對反滲透進行清洗使之恢復功效。
電氣控制系統是用來控制整個反滲透系統正常運行的。包括儀表盤、控制盤、各種電器保護、電氣控制櫃等。
以上這些系統共同組成了一套完整的超純水設備,通過超純水設備制備出來的工業純水,其純度可達到18MΩ·CM,且系統穩定,使用壽命長,且生產過程所產生的廢水又可回用再生,節能環保。
㈦ 日本在地下儲存了大量超純水,他們這是要干什麼
因為他們在礦山1000米的地下建立了一個非常大的工程,這是一個非常奇怪的設施,大約高41.4米,直徑超過了39米,是一個不銹鋼圓形柱的容器。
這個設備非常特殊,它並不是一個對外開放的池子,而是一個非常大的容器,這個容器當中需要進行定期的過濾,保持一定的清潔度,時時刻刻都有工作人員通過監控,對水質進行觀察和監測,這5萬噸的超純水填滿整個池子就需要兩周的時間,容器也是經過特製的,在它的內壁上還有11,200個光電倍增管。通過這一儀器和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,可以說這是一個微型的宇宙觀察器。
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,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。因為在中微子,穿過水面之後會留下一定的殘渣。