日本花20年掏空大山,在地下埋藏5万吨超纯水,准备干什么?

科学怂哥 2024-05-20 20:19:19

日本花费20年挖空一座山,深度达到了1000米,里面却只储存了5万吨的水。日本这么疯狂的行为究竟意欲何为,挖空一座山难道真的只是为了存水吗?

超纯水

没错,日本就是为了存水,但这个水可不是普通的水,而是纯度接近100%的水,里面没有任何微量元素和有机物,更没有溶解的空气,因此也被称为“超纯水”。

虽说它的口感较甜,可以直接饮用,但却没人会喝这价格比黄金还要昂贵的水,长期喝甚至还会导致人体出现不良反应,然而在天文、生物、医药等领域,它可是发挥着非常重要的作用,而日本也正是为此。那不就是个水吗,为何要费尽心思挖空一座大山来储藏呢?

为何要挖山储存超纯水

这就不得不说一下,日本这些超纯水的用途——探测“中微子”了。说起中微子,它就像空气一样看不见摸不着,但却又无处不在,只是在我们眨眼的瞬间,就有近百亿个中微子穿过我们的身体,然而我们却难以察觉到它们的踪迹,并且因为它的难以捕捉,成为了我们目前了解最少的基本粒子。

因此日本专门在深山之中建造了这个——神冈探测器,就是为了捕捉中微子。在地下的1000米深处,建造了一个直径为39.3米、高41.4米的圆柱形不锈钢容器,所有的墙壁上还分布了11200个金色圆球,这样可以完全阻隔其他的宇宙射线讯号以及人类活动干扰。

光电倍增管

墙壁上的金色圆球则是光电倍增管,当中微子束穿过水中时,会与水原子核发生核反应,产生的带电粒子在水中穿越六七米长的路径后,便会发生“契伦科夫辐射”,接着就会被光电倍增管放大1亿倍,发出人眼可看见的蓝色微光,并将其转化成数字信号供科学家研究。

之所以日本要这么努力的寻找中微子,是因为中微子是在宇宙大爆炸之后的38万年开始传播,在宇宙的起源和演变中发挥着极其重要的作用,我们所知道的历史都是在这之后的。而观测中微子则能了解这38万年的历史,所以不仅是日本专门在深山里建设了实验室来观测。

大亚湾

早在2007年时,我国也已经开始建设大亚湾反应堆中微子实验室,在完成使命后于2020年退役,如今我国在广东建设了江门中微子实验室,接替了大亚湾反应堆中微子实验,继续投身于研究当中,并计划将该实验在2030年升级改造成世界最大的无中微子双β衰变实验,为中国观测中微子做出更多的贡献。

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