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日本超纯水做什么的

发布时间:2023-08-15 00:26:32

『壹』 日本为什么存超纯水

主要是为了探测中微子的。

在1000米深的废弃矿井里建造了一栋相当于15层楼高的神秘建筑,把它命名为“超级神冈探测器”,主要是为了探测中微子,因为我们平时所饮用的自来水都是带有一定微量元素的,而纯水是指只有水分子的水,不含任何其他的元素,这样的水质特点给予了它探寻中微子的能力。

对弯好袜神冈观测台投入了一亿美元建造了更大的探测器,也就是今天所说的“超级神冈探测器”,探测器探测物质增加到了 50000 吨高度纯净的水,并且在各方面袜袭都有了极大的进步,尤其是探测的灵敏度。

如何探测中埋激微子?

科学家只需要建造一个巨大的“靶子”,并对其进行严密的监测,就可能探测得到中微子,而日本在地下存放了5万吨超纯水的目的,就是建造这样一个“靶子”。

『贰』 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。

『叁』 超纯水究竟有何用,日本为何要储存5万吨

日本储存万吨超纯水是想观察水中的中微子。通过放置20年达到清晰度,通过一个超级神冈探测器进行观测。

建造这个容器的目的就是在里面存放了超过5万吨的超纯水,现在已经过去了20多年的时间,这些超纯水一滴都没有被喝过。

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那么什么是中微子呢?在自然界当中它无处不在,可以任意的在宇宙和地球中穿梭,被称为是最高能的中微子,过了20年的时间才确定了中微子的存在,它还有可能是来自于太阳系之外的产物,而这些超纯水就是为了检测到中微子的存在,只因油水保持足够的清洁度才可以观察到中微子的出现,因为它的出现以及离开是转瞬即逝的,如果水中有任何一点污染高能中微子就无法被监测到。

这一切的建立对于天文学来说拥有着举足轻重的意义,1983年,模型建立之后在1987年就观测到了超新星爆发的现象,证明了超新星爆炸理论是非常正确的理论。

总的来说,这一项发明和理论,如果能够成功肯定是一项巨大的,有意义的事情。通过超级神冈探测器进行观测一种物质,是否是太阳照射留下的中微子。

『肆』 日本储存超纯水干嘛

日本超纯水储存是用来进行一项非常重要的实验。

1983年日本完成了一次迷惑行为,他们在矿山1000米的地下建立了一个非常大的工程,一个大约高41.4米,直径超过了39米的不锈钢圆形柱的设备。建造此设备的目的就是在里面存放超过5万吨的超纯水。

这个设备的名字叫做超级神冈探测器,它并不是一个对外开放的池子,而是一个非常大的容器,该容器需要进行定期过滤以保持清洁度,时刻都有工作人员通过监控对水质进行观察和监测。

通过该容器和5万吨超纯水,可以探测到质子衰变,以及大气中的中微子,通过这些发现,可以观测到宇宙当中超新星的爆发,所以这可谓一个微型的宇宙观察器。

若要探究一件事物的本质千万不要被表面现象带跑偏。实际上,日本要的不是水,而是水中的氢元素。储存纯水的也不仅仅是个容器,而是一个能放大辐射的探测器。其最终目的是探测地球上的中微子,将容器和纯水埋藏在地下1000米也是为了让其不受其他宇宙射线的影响。

中微子有哪些特性:

由于中微子是呈电中性的,且质量非常小,因此中微子不参与强相互作用和电磁相互作用这两种是发生在强子和带电粒子之间的活动,而是只参与引力相互作用和弱相互作用。

中微子参与的弱相互作用的距离非常的短,约为10^17至10^16 米,这使得中微子在穿过其他物体时几乎不会有什么阻碍。

『伍』 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。

『陆』 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。

『柒』 日本超纯水储存用来干嘛

日本超纯水储存用来工业领域和医药领域以及光学领域。与其他水相比较而言,超纯水非常干净,可以理解为没有任何杂质,就连空气中的各种分子都没有,只有水分子,因此超纯水都需要经过蒸馏去离子化、反渗透技术等各种技术深度处理,一般工艺都很难达到。




超纯水资料

超纯水最初是美国科技界为了研制超纯材料应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水,如今超纯水已在生物、医药、汽车等领域广泛应用。这种水中除了水分子H20外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物。

当然也没有人体所需的矿物质微量元素,超纯水无硬度,口感较甜,又常称为软水,可直接饮用,也可煮沸饮用。

『捌』 日本在地下存放了5万吨超纯水,他们的目的是什么

顾名思义,所谓超纯水就是指非常纯净的水,电阻率达到18兆欧姆·厘米(25 )的水就可以称为超纯水。为什么水的纯净度会与电阻率有关呢?这是因为水本身是电的不良导体,水中的杂质越少,电阻率就越大,相应的其导电性能就越小。

尽管超纯水在自然界中是不存在的,但人类却可以自己动手来制备,通常来讲,超纯水的制备量都很少,不过凡事都有例外,日本东京大学的科学家就在地下存放了5万吨超纯水。那么他们的目的是什么呢?答案就是探测宇宙中的“隐身粒子”——中微子。

中微子是宇宙中的一种基本粒子,它们的运动速度通常都非常接近光速,强相互作用力和电磁力都不会对中微子产生作用,而由于中微子的质量又极小(一般小于电子质量的100万分之1),因此引力对它的作用也几乎等于零,也就是说,四大基本力中有三种都对中微子无效。

弱相互作用力对中微子有效,不过这种力的作用距离极短(小于10^-17米),这个范围其实就是原子核内的夸克层面。简单来讲就是,只有中微子直接撞上了原子核内的夸克,科学家才有可能探测得到它们,那这种概率有多大呢?我们不妨来看一下数据。

原子、夸克和中微子直径的数量级分别为为10^-10米、10^-18米和10^-20米,也就是说,如果把中微子放大成一颗直径1厘米的小球,那么按照相同的比例放大,原子的直径就有10万公里,而位于这个原子中心的夸克的直径则却有1米。

由此可见,中微子击中夸克的概率可以说低得令人发指,所以在绝大多数时候,中微子都是直接穿过原子,我们根本就察觉不到,正因为如此,中微子也被称为“隐身粒子”。

宇宙里中微子的数量相当巨大,对我们地球人而言,平均每秒钟就有数十万亿个中微子穿过我们的身体。由此可见,尽管中微子撞上夸克的概率极低,但在如此多的中微子里,仍然可能会有极少的一部分会与地球上的物质产生互动。

因此科学家只需要建造一个巨大的“靶子”,并对其进行严密的监测,就可能探测得到中微子,而日本在地下存放了5万吨超纯水的目的,就是建造这样一个“靶子”。

这个项目全称为“超级神冈中微子探测实验”(Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment),科学家将超纯水装在一个直径39.3米、高41.4米的不锈钢圆柱形容器之内,被深深地埋在日本岐阜县飞驒市神冈町的一处深达1公里的废弃矿井中。

为了保证水的纯净度,这里的空气都是净化处理过的,而容器里的超纯水更是会被不停地进行循环净化,去除掉其中所有能够被去除的杂质。科学家认为,在地下1公里处,可以有效地避免地球表面的各种干扰,而超纯水又几乎是完全透明的,这样就可以大幅度地提高发现中微子的可能性。

当中微子撞上了原子核中的夸克之后,会产生电子和μ子(μ子和电子一样属于轻子,其质量大约为电子的200倍,半衰期只有2.2 x 16^-6秒),这些电子和μ子的速度极快,甚至会超过光在水中的速度,在这种情况下,就会产生切连科夫辐射,从而释放出非常微弱的光信号。

为了探测这些光信号,科学家在这个容器的内壁上设置了1.12万个光电倍增管(上图中的金色圆球),其功能是将光信号尽可能地放大(可以高达1亿倍)。

在处于工作状态的时候,这些光电倍增管就像是1万多只眼睛一样在黑暗中“盯”着容器里的超纯水,静静地等待着某个来自宇宙深空的中微子一头撞在夸克上所发出的那么一丁点微光。

如此精心的安排没有白费,迄今为止,该项目已经多次探测到了中微子,从此拉开了中微子天文学的序幕,而日本科学家也因此获得了两个诺贝尔物理学奖(分别为2002年和2015年)。顺便讲一下,该项目其实还有另外一个目的,那就是探测质子衰变,不过这一目标始终没有实现。

『玖』 日本在深航矿山下储存五万吨的纯水的用途是什么呢

日本在深航矿山下储存五万吨的纯水的主要作用就是用来探测中微子的,日本的这个探测中微子的装置叫做超级神冈探测器。

你知道日本在深航矿山下储存五万吨的纯水的用途是什么呢?欢迎留言讨论。

『拾』 “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?

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