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日本纯水储存多少吨

发布时间:2022-09-11 16:38:23

『壹』 日本神冈实验室,那里储存多少吨纯净水呢

始建于1982年,耗时1年才建好。刚建好的时候,它并不叫超级神冈探测器,而是叫它神冈核子衰变实验。从外表上看它是一个高16米的圆柱形容器,直径达15.6米,这个容器能装3000吨水和1000只光电倍增管。主要是用来研究宇宙中的一些物质的,如探测质子衰变,寻找太阳、地球大气的中微子等。

对于中微子的研究,不只日本有,我们在这方面也取得值得骄傲的成就。它就是“江门中微子实验”,我国的这个实验项目与日本的“顶级神冈”和美国的“深层地下中微子实验”并列,它将于在2022年开始收集数据。据专家称,有了这三大实验的开启,人类将能更准确,更深层地探测和研究中微子。

『贰』 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。

『叁』 “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?

『肆』 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?

这其实涉及到了追踪宇宙中神秘的“幽灵粒子”——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。

据估计,每秒有100万亿个中微子会穿过人的身体,其中大部分来自于太阳。在太阳的核心区域,氢核聚变产生伽马光子的同时,也会释放出大量的中微子。尽管每时每刻都有大量的中微子穿透我们的身体,但我们无法直接感知到它们的存在。

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。

除了远离地表,而且还要超纯水。通过特殊的净化系统,去除水中的离子、尘埃颗粒以及微生物等杂质,从而得到基本上只有水分子的超纯水,纯度可达99.999999%。

通常情况下,水可以导电,因为水中包含一些杂质,存在大量自由移动的离子。而超纯水中只有水分子自偶电离产生的少量氢离子和氢氧根离子,其导电性几乎没有,电阻率为18.2 MΩ·cm,可以认为是半绝缘体。

只有去除掉水中的杂质,才有一定概率探测到中微子。当中微子与水分子发生相互作用之后(概率极小),将会释放出速度极快的高能粒子,它们的速度会超过光子在水中传播的速度,从而辐射出波长很短的电磁辐射,这就是切伦科夫辐射。

在超级神冈中微子探测器中,储存着5万吨的超纯水,该研究项目耗资7亿元人民币。未来,日本还要建成超巨型神冈中微子探测器(顶级神冈),其中将会把26万吨超纯水深埋于1750米的地下,新研究项目的耗资将会超过50亿元,建成后将会是世界最大的中微子探测器。

超级神冈探测器于1983年投入使用,它给人类带来了一系列重大科学发现。1987年,超级神冈探测器探测到了大麦哲伦星系(距离16万光年)中的一颗超新星所释放出的中微子,它们比伽马射线暴提前3小时到达地球,这个重要发现给未来预测超新星爆发提供了可能性。

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。

『伍』 30年前,日本在1000米地下储藏了5万吨纯净水,究竟有何目的

众所周知,日本乃是一个资源短缺的岛国,这是先天条件导致的,除了依赖进口外,几乎没有解决之道。不过,凡事有利就有弊,虽说日本没有石油、煤炭等资源,但水资源却十分丰富,堪称“取之不尽,用之不竭”。不过奇怪的是,日本岐阜县却在1000米的地下储藏了5万吨纯净水,他们究竟意欲何为?

由此可见,人类对宇宙的探索从未停止过,大到星体,小到中微子,只要这世上还存在未解之谜,就会有人一直为之奋斗。有句话说得好:好奇才是前进的驱动力,宇宙是神秘的,同样也是精彩的,终有一天,人类会揭开全部的谜底。

『陆』 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。

『柒』 日本在地下存了五万吨水,究竟是为何

这个问题先说答案,日本这五万吨水是为了做物理实验,探测并捕获中微子的,项目名称“超级神冈”,下面有说一下为何需要这五万吨纯净水。

中微子普遍存在,但难以捕捉

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。它们以接近光速飞行。据物理理论,每一秒钟,穿过一个人身体,有1000万亿个宇宙中微子。因为中微子几乎不与物质发生反应,发生反应的概率很小,因此需要建造庞大的探测器来“捕捉”它,”超级神冈“就是在这样的背景诞生的。

超级神岗诞生

超级神岗源于神冈实验,神冈实验采用了3千吨纯净水和1千个极其灵敏、能够探测到单个光子的光电倍增管。实验初衷是为了寻找质子衰变,但却有意外收获,发现大气中微子反常,物理理论用中微子振荡解释大气中微子反常。科学理论需要实证,因此日本政府批准了“超级神冈”项目,采用了5万吨纯净水,13000个光电倍增管,这就是5万吨水的由来。当然超级神冈也不负众望,测到了足够的大气中微子,最终证实了中微子振荡理论。

世界上有不同的中微子探测器

5万吨纯净水要求超级纯,非常难得,但加拿大在一个地下2100米的镍矿中建造了萨德伯里实验用昂贵的重水来替代,从核电公司借了1千吨、价值约100亿人民币的重水,这也是很豪的。

各个有实力的国家也纷纷加入中微子探测器行列,,美国采用1-4万吨液氩探测器的加速器实验,印度采用5万吨铁的INO实验,韩国1.8万吨液闪实验,美国在南极的PINGU实验,法国在地中海的ORCA实验等。

中国的中微子探测实验

中国有采用2万吨液闪探测器的江门中微子实验,建于广东江门开平市金鸡镇、赤水镇一带的打石山,打石山正好位于距阳江和台山反应堆等距的53公里处,符合位于距反应堆约60公里的要求,因为这个位置来自反应堆的中微子在此处振荡效应最明显。

当然作为中微子探测器的旗舰,“超级神冈”也是要升级的,采用了100万吨纯净水,变身为“超超级神冈实验”,是不是发现5万吨水也是小巫见大巫了!

日本在地球存储的5万吨水其实是为探测中微子服务的,这些毫无杂质的纯水属于超级神冈探测器的一部分

中微子是一种极难被捕捉到的粒子,不带电的它可以轻松穿过宇宙中的物质,并且几乎不留下痕迹,每秒种都有数千亿上万亿中微子穿过人体,但人是绝对感觉不到的,而寻找到中微子最好的手段就是借助类似“超级神冈”这样的探测器。

中微子虽然速度快而且质量小,但它在穿越纯水时会留下微弱的痕迹,这种被称为契忍可夫辐射的现象就是寻找中微子的诀窍,纯水越多这种辐射就会越明显,这就是为什么日本在近千米的矿井深处藏水的真相。

事实上这五万吨纯水也比较争气,1987年2月的神冈探测器和美国的中微子探测器一起接收到了新星1987A爆发时产生的中微子,这也是首次探测到的太阳系外中微子,90年代时又投资1亿美元把神冈升级为“超级神冈”,五万吨纯水就是这时候加进去的,1998年领导超级神冈探测器的日本科学家小柴昌俊首次确认了中微子震荡现象,于2002年获得了诺贝尔物理学奖。

不只是日本,我国在大亚湾也同样拥有中微子探测装置,主要目标是探测临近的大亚湾核电站进行核反应时产生的中微子,其主体部分也被包裹在纯水中。

物理学发展到今天已经离不开高技术设备的支持,除去中微子探测器外,物理学家们还拥有造价上百亿美元的大型强子对撞机,这些高 科技 设备一起让人类的物理学不断进步

其实这个装置叫超级神岗探测器,重要是用于探测中微子的,和我国的大亚湾探测一样。

探测中微子一定要用100%的纯水,任何杂质都不能有。

中微子被称之为宇宙的隐身者,因为它不带电,所以不会与物质发生电磁相互作用。这也导致中微子可以轻易穿透地球。

当然,中微子也可以轻易穿透水,那为什么探测中微子还需要纯水呢?

这是由于中微子在穿透纯水的时候会留下痕迹,也就是契忍可夫辐射。并会留下蓝色的辉光。

如果纯水的体积越大,那么留下的契忍可夫辐射就越明显。就更易研究中微子的规律。

日本的神岗探测器在一个神达1000米的矿井中。

其设备的高度有41米,长度39米。理论上可以装满5万吨的纯水。只要研究太阳发出中微子,以及质子衰变效应。

日本后续计划用该实验装置研究超新星爆发,依旧更多宇宙中微子。

这就要求该装置升级,后续日本政府打算在两年后在此基础上建立更加巨型的探测器。

当然神岗探测器已经为日本人囊收了一次诺奖。也就是证实了中微子在反应堆中的震荡。该项目领军科学家小蔡昌俊也因此获得2002年诺贝尔物理学奖。

『捌』 在地下一千米深处,暗藏5万吨超纯水,日本20多年来有什么目的

日本在地下1000米深处,存储了5万吨超纯水,20多年来目的何在?

日本有一个非常神秘的建筑,藏在地下1000米的深处,这个建筑里面储蓄了50000吨的水,这到底有什么作用呢?并且这个建筑建立了有20年了,还给日本带来了很多次诺贝尔奖,这个神秘的建筑到底是什么呢?

这个在地下储备了50000吨水的建筑,全称叫作超级神冈探测器,神冈探测器是目前上世界最大的探测中微子的探测器,它位于日本的岐阜县飞驒市神冈町。科学家用他们专门来探测中微子的,或者说寻找太阳中的东西。 这个探测器是一个直径约40米、高41米的圆柱形的容器,据说,这个神冈探测器内部储存了50000吨高纯度的纯净水。它的内部水箱,是一个是不锈钢材质的直径为33米、高度为36米的上层探测区,其他的部分就是外部探测区。这个大的水箱内部,周围一整圈都安装着一万多个光电倍增管,这个光电倍增管就是用来探测中微子通过水里,所产生的切连科夫辐射。 神冈探测器于1983年投入使用,它给人类带来了一系列重大科学发现。

1987年,超级神冈探测器探测到了大麦哲伦星系中的中子,是一颗超新星里面释放出来的,它们比伽马射线暴速度还要快,大约提前了三小时就穿到了地球,因为有了这一发现,人们预测觉得未来超新星可能会爆发。那么这个探测器究竟建在1000米以下,究竟是为什么呢?

物理学家认为, 我们所生活的世界,都是由各种各样的粒子结合形成的,粒子中也包含了中微子。 但是需要科学来证实人们的想法,物理学家想要继续 探索 中微子,所以要建造这个神秘的神冈探测仪。之所以盖在将近1000米深的地层中,是因为宇宙中的射线讯号会影响到研究,所以要阻隔它。并且这个 神冈探测器里面水必须要非常的干净,储存的是纯净水,而且要经过一系列的处理,去除水中的其他杂质,例如离子、微生物等等,这样就能达到99.99%纯度的纯净水了

因为中子特别小特别小,而且速度非常快,而且经研究,中子将近接近光速,在地球上,中子无时无刻都有, 每秒大概有100亿个中子穿过你的皮肤,但是人们无法感受到,如果想清楚地观察到它,就必须在一个非常干净、纯净、没有任何杂质的地方。所以说日本建立这个神冈探测器,必须在地下1000米深的地方,并储存5万吨纯净水 ,为的就是当中子穿过的时候,人们立马就能观察到。 据说这个探测器的建成,花费了大约7亿人民币,可谓是一笔巨资。并且日本人也因为这个神冈探测器,多次获得了诺贝尔奖。

在2002年的时候,日本的科学家小柴昌俊先生,凭借着神冈探测器和超级神冈探测器发现了中微子的证据,获得了诺贝尔物理学奖;在2015年的时候,小柴昌俊先生的徒弟梶田隆章、加拿大的阿瑟·麦克唐纳,两人发现了中微子振荡方面的信息又从而获得了诺贝尔物理学奖 , 这让日本人都引以为傲。目前,顶级神冈探测器也正在建造,预计可能在2027年的时候,全面投入使用,它是一个全新升级版的探测器,会更加的稳定,灵敏度也有了很大的提高。日本人也越来越期待顶级神冈探测器的建成,预计会给他们带来一个又一个的诺贝尔物理学奖。

神冈探测器为我们证实了许多物理知识,也解释了一些宇宙中存在的物质,这些物理学家对科学界的贡献是不可言喻的。在2027年,全新的顶级神冈探测器也会投入使用,让我们一起期待物理学界新的发现吧!

看完了,记得关注我,咱们下期再见哦!

『玖』 日本将在地下1750米存放26万吨超纯水,究竟有何目的

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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。

『拾』 日本在地下1千米深处,储存5万吨超纯水,20多年来目的何在

地球虽然是一个“水球”,但是地球能够供人饮用的纯净水并不是很多!如今,水资源也成为了世界上最关注的话题之一.

根据统计,现在人类能饮用的淡水已经越来越少,在水资源日益减少的情况下,日本竟然“偷藏”了5万吨水在地下,这是怎么回事?

日本之所以储存了5万吨淡水,并不是有什么见不得人的目的。



总结。

“超级神冈探测器”是日方投资巨款所研究出来的高科技设备,它的作用远不止这些,其实它还有不少的潜能未被发掘,科学的道路上从来都不是平坦的,但我们要相信,未来“超级神冈探测器”还会有更多的发现。

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