日本在地底下1000米储存了超纯水(日本在地下1000米深处)
日本在地底下1000米储存了超纯水(日本在地下1000米深处)中微子日本建立的探测器主要是为了探索中微子,而存储超纯水的目的就是为了研究中微子的衰变以及其中蕴含的信息。日本超纯水首先我们应该了解日本一年所需的淡水资源超过了900亿吨,相比之下五万吨简直是九牛一毛,那日本存储超纯水的目的究竟是为了什么?中微子
前不久日本要将核废水排入大海的新闻频频登上热搜,喜提来自各个国家人民的“友好问候”。本来在世界上海水污染已经是各个沿海国家共同的难题,日本这次的决定丝毫没有为全人类的存亡考虑。信誓旦旦地表明自己的做法是正确的,实在是捡了芝麻丢了西瓜的盲目之举。
核废水排海冷知识
他们不管环境的污染仍然坚持排放污水的原因实则是他们国家地下亿千米的地底深处建立了几个100米高的探测器。目前这几所探测器之中分别存储了超过五万吨的超纯水。
水是生命之源,人类目前能够使用的淡水资源寥寥无几,还有许多遭受了污染。日本存储超纯水是为了预防水资源污染和淡水资源消失吗?
日本超纯水
首先我们应该了解日本一年所需的淡水资源超过了900亿吨,相比之下五万吨简直是九牛一毛,那日本存储超纯水的目的究竟是为了什么?
中微子
日本建立的探测器主要是为了探索中微子,而存储超纯水的目的就是为了研究中微子的衰变以及其中蕴含的信息。
中微子
宇宙是由物质和能量构成的,而物质又是由不计其数的粒子组成。中微子也是属于粒子中的一种,性质是中性,所以一般的电磁反应对它都不起作用。据研究表明在太阳核聚变时会产生大量的中微子,超过了10的38次方个,其中的一部分会飞往地球。
而它在自然界中的存在感十分低,虽然数量巨大,但却时时刻刻存在在人类周围。甚至可以穿透我们的身体,所幸不会造成什么严重的后果。但是它很难与物质发生反应,从太阳飞往地球的中微子只有一小部分留在了地球,其它的早就透过大气层飞往宇宙深处了。
宇宙中的中微子
1931年科学家根据能量守恒定律预言中微子会带走地球的一部分能量逃窜到外太空。1956年,中微子的实体首次被人类在实验室中发现,根据实验表明世界的组成在目前发现的来看有12种,其中四分之一是不同种类的中微子。
要找到它可不是一件容易的事情,因为它的性质是中性所以不能通过电极反应。为了留住中微子,人类研究发现它在水中是有万分之一的可能性和氢氧原子发生反应。
俄罗斯科学家研究中微子
这一发现可让日本科学家产生了兴趣,同时也在真空中做了实验,发现它在真空中的速度明显低于在水中的速度。由此可以证明中微子在水中的速度快于光速,并且还会发出辐射光线,这对中微子的研究有着重要意义。所以,既然在水中可以发生反应,那为什么要选择超纯水呢?超纯水的特点又是什么?
超纯水实验
为了记录中微子散发的辐射光线,并且阻挡其它粒子的干扰,必须要利用一种尽可能只有氢氧原子的物质。中学我们学习物理时了解到水中呈现极性,这导致了自然界中的许多物质都可以溶于水,还可以在水中发生化学反应。
超纯水
但是平常所用的水中含有许多矿物原子以及细菌,超纯水在概念上来说就是除了水以外就没有其他物质了。但是要想研究出极高浓度的超纯水,还需要经过许多复杂的步骤,并且成本也非常高,比如紫外线灭菌、将水中的离子分离去除等等,但是这样得出的超纯水几乎不会有任何杂质。
日本将在实验中提炼出的超纯水分为一到三级。一级超纯水品质最好,除了氢氧原子几乎没有其它任何物质。二级超纯水次之,会残留一些矿物质。三级超纯水除了比自来水稍微好一些没有其它的优点。
超纯水
为了更加精确地探索中微子,自然会使用一级了。所以一级超纯水中只剩下氢氧原子。但是水作为一般的电解质,需要含有一定的导电性,超纯水导电性极差,就算再高温时也只比原来的高出零点几个百分点。
但是这样的好处就是可以提高中微子在超纯水中与氢氧原子的碰撞概率。在中微子与氢氧原子成功发生反应后,探测器中的光电倍增管可以捕捉到这些很微弱的反应信息并且及时返回告知人类。这个倍增管对光的灵敏度极高,在超纯水中的反应几乎不会逃脱它的眼睛。
研究中微子的意义
其实这个实验的最开始是由美国和日本同时进行的,但是随着日本在光学产业上加大力度发展,其研究成果早已超越美国,世界也就自然默认日本在这一领域遥遥领先。
中微子
那么日本为什么要耗费如此巨资投入到中微子的研究中?实际上真正的原因是因为中微子可以传递信息。如果只是简单地传递信息只需要通过一些普通的通信工具就可以了。但中微子不同,它能够跨越光年将信息带入宇宙之中。这自然为发现地外文明奠定了基础。
地外文明
早在1987年,日本的探测器就在遥远的外太空中的一颗天体爆发后在地球上记录到了八个左右的中微子,也正面说明中微子的运行速度极其快,已经远远超过光子,若是能够彻底研究透中微子,那么人类文明将得到更加长久的延续。
而我国在2022年也开始进行与中微子有关的实验,现目前为止这项技术炙手可热。
结语
中微子的研究可以给人类带来莫大的好处,但是日本将核废水倒入海水中这一点绝不可原谅。当年日本核电站泄露导致现在福岛地区还存在着辐射,周围的动物和水源都受到了严重的污染,十几万人民也深受其害。
拒绝核废水排放
历史需要铭记,环境也需要人类共同的保护。中微子的研究过程是漫长的,或许要经历几十辈的努力才能参悟。虽说人类要将目光放在长远上,但是如果核废水排入大海将很快地威胁到人类的生存环境,海洋内的动物也会受到污染。我们始终对日本的这项做法坚决抵制。