A. 日本在地下储存五万吨“超纯水”,20年未喝一滴,到底有何目的
现在不管是发达国家还是发展中国家,对科技都特别重视,科学技术给人类生活带来改变是显而易见,多少文明都随着科技的步伐不断前进。每一场科技的革命,无论大小都是响人们的生活,每一次的突破都在改变生活的质量。
在很早的时候,很多科学都确定了中微子存在的真实性,但很可惜,一直没有成功捕获过它,为了捕捉中微子,科学家们就设计了这样的一个实验,这个实验从开始到现在已经经历了20年的时候,让人遗憾的是至今仍然没有捕捉到它,不过科学们却没有打算放弃,这样的毅力确实让人钦佩。
B. “超纯水”是怎样的,日本为何要在地下储存了五万吨
“超纯水”是怎样的,日本为何要在地下储存了五万吨?
如果我们要问哪里的水是最清澈的,那么答案大概率就是东京大学在日本岐阜县飞驒市神冈町茂住矿山地下1000米处修建的超级神冈探测器,在这里储存在5万吨超纯水。这5吨超纯水的纯净程度几乎是人类技术所能够做到的极限,没有任何杂质、离子甚至是没有任何空气溶解在水中。那么问题来了,为什么在这地下1000米深度储存5万吨超纯水,到底有什么用意呢?
C. 日本准备5万吨“超纯水”,将其储存在地下近20年,为了啥
在我们生活中水是被称之为生命之源,如果世界上没有了水,那我们人类就很难以生存下去了,虽然说地球上有7成多的面积被海洋覆盖,但是人类能直接饮用的水却不到其中的五十分之一,但在这个时候,日本在地下储存了5万吨纯净水,存在地下20年到底是为了什么?
开始的时候有许多人猜想,难道日本储存这些超纯水是为了准备以后用吗?毕竟在地球上能够使人类直接使用的水是非常少的,现在各个国家都在提倡节约用水,可想而知谁的珍贵性了。
然而就在日本的科学家发现他们研究的都没什么用,就在准备放弃研究的时候,在美国的科学家却在南极洲完成了这一个伟大的实验,在水里面发现了微子的运动,日本就发现其实是可以完成的,只是他们还没有找到方式,所以他们的实验还未放弃,到现在还在继续的研究下去。
D. 日本在地下存了五万吨超纯水,为什么他们这么做
中微子是一种非常难捕捉的粒子。它可以轻易地穿过宇宙中的物质而不带电,几乎不留痕迹。每秒钟都有数千亿个中微子穿过人体,但人永远感受不到。寻找中微子最好的方法是使用“超神帮”这样的探测器。
中微子虽然速度快,质量小,但通过纯水时会留下微弱的痕迹。这种被称为切伦科夫辐射的现象就是寻找中微子的诀窍。水越纯净,这种辐射就越明显。这就是为什么日本把水藏在一个近千米深的矿井里。
太阳、地球、核反应堆、超新星爆发、宇宙诞生的大爆炸等。都产生大量的中微子。它们以接近光速的速度飞行。根据物理理论,每秒钟有1000万亿个宇宙中微子穿过一个人的身体。由于中微子几乎不与物质发生反应,发生反应的概率很小,所以需要建造一个巨大的探测器来“捕捉”它,“超神帮”就是在这样的背景下诞生的。
中国有江门中微子实验用的2万吨液体闪烁探测器,建在广东省江门市开平市大石山、金鸡镇、赤水镇。大石山距离阳江和泰山反应堆只有53公里,符合距离反应堆60公里左右的要求,因为反应堆出来的中微子在这里有最明显的振荡效应。
E. 日本将在地下1750米存放26万吨超纯水,究竟有何目的
^水在地球上很常见,地表的七成覆盖着海水,海水的总质量估计高达140亿亿(1.4×10^18)吨。另外,在地下深处1000公里,还隐藏着大量的水,总量估计与地表海水差不多。
但要说真正意义上纯净的水,地球上并没有。在自然界中,水都会或多或少包含一些矿物质、微生物等杂质。不过,日本已经在地下存放了5万吨超纯水,也就是几乎只有水分子(H2O)的水,未来还将会再储存26万吨的超纯水,他们这么做究竟有什么目的呢?
另外,超级神冈探测器还发现了中微子振荡,证明中微子并不像光子那样没有静质量,只是非常低。凭借着这些重大发现,先后有多位物理学家因此获得诺贝尔物理学奖。
预计在2027年,顶级神冈将会投入使用,它的灵敏度比上一代有了大幅提升。到了那时,新一代中微子探测器将有望揭开质子衰变之谜,甚至是宇宙起源之谜。而这一切都离不开看似平常的物质——水。
F. 日本在地下储存五万吨“超纯水”, 20年未喝一滴, 到底有什么目的
水对于人类来说都是非常的重要的,而且在对于这样一个岛国日本也是非常的重要的,在地下储存5万吨纯净水不是为了节约纯净水,而是对于一个中微子的科学研究。
而这并没有对该领域的其他国家的科学家造成打击,他们始终都坚信中微子的存在,他们也一直都在想尽办法的证明这一观点,而各国科学家经过多年的研究,终于还是有了突破性的成果。后来美国科学家在南极洲的科学实验中发现了中微子的存在,这个发现也引起了该领域的震动,所以这样的科学精神还是值得学习的。
G. 日本为什么在地下1000米,存储5万吨超纯水
在日本池野山地下1000米的地层深处,有一个相当于15层楼高的神秘建筑,它的官方名称是“超级神冈探测器”
在科幻作品里,中微子还是最理想的信息传递手段,因为它几乎不与其他物质发生作用,所以理论上一束携带信息的中微子,可以将信息传递到宇宙任何地方,且不会像电磁波一样发生畸变,丢失信息。
H. 日本超纯水储存用来干什么
日本超纯水储存用来探测中微子。
由于超纯水没有任何杂质的分子结构单一,它的质子一般都是基础形态的,每当高速运动的中微子穿过超纯水的质子时,质子会发生不同程度的衰变,从而变成高速运动的电离子。这种电离子的运动速度非常快,甚至会超过光在水里的传播速度。
有时会带来类似于“音爆”的冲击波,而这种衰变和冲击波就是人类现有技术下可以被观测到的,同时也是对中微子探测的一个重要标志。所以,日本在地下千米处储藏的五万吨超纯水的最大目的就是用来探测中微子的。
中微子在超纯水中穿过时会产生一定程度的反应
中微子是组成自然界最基本的粒子之一,是一种不带电荷的中性电子。其实,人类无时无刻不处在中微子的世界之中,它听着陌生,实际离我们近在咫尺,它的神奇之处在于可以以接近光速的速度穿透世间的任何物质,但是几乎不会与这些物质发生作用。
有研究表明,每一秒都有数万亿的中微子在我们的身体中穿过,但我们却丝毫没有觉察到。它的这种功能,就像是隐身术一样,所以,又被称为宇宙之中的“隐身者”。同时,科学家研究发现,几乎不跟其它物质发生作用的中微子,唯独在超纯水中穿过时会产生一定程度的反应。
I. 日本要在地下1800米,存放26万吨超纯水,有什么目的
1982年,在一座废弃多年的矿山之下1000米,日本斥资1亿美元,耗时多年建造了一个直径和高度大约为40米的圆柱体不锈钢容器,里面装着5万吨的超纯水,其纯度高达99.999999%。
2020年,日本又斥资6亿美元,在地下1800米的地方,开始建造更为庞大的圆柱体不锈钢容器,计划7年建成。新容器的直径和高度大约为70米,其中能够装下多达26万吨的超纯水。
超级神冈探测器的发现不仅在于开启了一门全新的天文学分支——中微子天文学,而且还能为预警超新星爆发提供了可能。虽然中微子的速度略慢于光速,但它们先被释放出来,早于伽马射线暴3小时抵达地球。
研究中微子,还有助于探测极为神秘的暗物质,因为中微子有可能是一种暗物质粒子。超级神冈探测器已经取得了一系列重大发现,多位物理学家因此而获诺贝尔物理学奖。有了超级神冈的经验,日本正在建造更为灵敏的中微子探测器,也就是顶级神冈探测器,它能为我们揭开更多的前沿物理学之谜。
J. 日本超纯水储存用来干嘛
探测宇宙中的“隐身粒子”中微子。这是粒子物理标准模型中不可再分割的基本粒子,本身不带电荷,质量极低,以十分接近光速的速度运动。然而,想要探测到中微子极其困难,因为它们只极为微弱地参与弱相互作用和引力作用。中微子可以非常轻易地穿过诸如地球这样的巨大物体,而不会引起什么反应。
为了探测到难以捉摸的中微子,需要通过特殊的手段。在地下1公里深的矿山中,日本科学家建造了超级神冈中微子探测器。因为只有远离地表,才能排除掉其他宇宙高能粒子的干扰。而中微子穿透性很强,探测器可以在地下深处来捕捉它们。
中微子的来源
主要是恒星,因为恒星上面能够产生的巨大热核反应,从而为中微子的诞生具备了有利的条件。而且科学家在研究中微子的过程中发现,这些中微子的运动速度甚至比光速还要快很多。
中微子其实也能够应用在很多方面,比如在核反应堆过程的诊断之中,因为中微子的反应是最为明显的,基于这个原理中微子便能够创建出各种的传感器,使得达到实时监控核电站反应堆的功率的功能,以及了解里面参与燃料的复合成分。