日本的国土面积,以及地理属性,对比我国,可谓是弹丸之地,资源匮乏,自然灾害频发。但日本在科技方面的发展与成就不可忽视。
作为一个进口大国,日本想要在资源方面获得发展,受困于地理属性,是非常困难的事情。不过在超纯水资源这一块,日本排名世界第一。
可能很多网友这时候就要开始口吐芬芳了。这小日本真不是东西,释放核废水污染海洋,自己却储藏超纯水,坏得很。
日本储存这些超纯水,真的是为了应对未来的能源危机?他们是否还有其他的想法?
一、只是为了饮用?
日本如今存储了5万吨的超纯水,这个数字听着感觉很多,但实际上,也仅仅足够900多人使用1年的时间而已。
日本如果真的是为了喝,储存那么5万吨超纯水,很显然是不够看的,按照日本如今的人口,挺一个月都是问题。
其次,超纯水虽然从名字上看,很美妙,纯纯净净的水,也不知道喝起来会不会像它的名字一样沁人心脾。
但实际上,超纯水是不能喝的,有一定的可能性会导致细胞外液渗透压降低。
听着很复杂,笔者直接说病况,首先是体内对于水的代谢会出现紊乱,肾脏也因此出现压力,身体也会变得水肿,严重的还会昏迷休克。
所以,日本储存这5万吨,不论是从量,还是从健康的角度去看,必然不是为了饮用的。
既然不是为了喝,日本储存超纯水是为了什么?还是藏在地下1000米左右的位置,这就要从超纯水的特性说起了。
二、超纯水的特性
超纯水,从名字上就很好理解,超级纯净的水。我们平时喝的水,多多少少是存在一些杂质的,包括矿泉水,其中的金属元素也是杂质。
就算是蒸馏水,其中也溶入了空气,空气中的杂质也在其中。若是用显微镜去看,便能够看到水中精彩纷呈的杂质世界。
也就是因为有这些元素存在,水才真正拥有导电性。也就是说,水导电这句话,从严谨意义上去看是错误的,绝对纯净的水,是绝缘的。
至于日本储存的超纯水,其实也不能做到绝对的纯净,超纯水还是存在导电性。
也就是因为拥有导电性,超纯水也就存在检验指标。常温下电阻率大于18兆欧姆每厘米。
至于制作方式,是非常复杂的。要先通过预处理,去除水中的颗粒、悬浮物、藻类等等。
其次,要通过反渗透和离子交换,将水中的离子、电子、溶解物进行分离,尽量只保留水分子。
在此之后还需要经历紫外灭菌、消毒滤器等各个环节非常的复杂。日本费这么大劲制造超纯水,只是为了一个目的——研究中微子。
三、何谓中微子
用我们的眼睛去看这个世界,有些是肉眼可见的,有些是肉眼不可见的。而在不可见的微观世界里,有着诸多精彩纷呈的内容。
人类的科技发展到现在,其目的就只有一个,那就是更好的了解这个世界。
人类如今探索这个世界的方式,主要方向有这么几个。第一是探索宇宙,想方设法让我们的探测器去尽量远的位置,让望远镜照的更远。
第二是研究地球,探寻我们星球的属性,包括了结构组成以及历史,从时间角度去进行分析。
第三则是研究微观世界,摸清楚了微观世界,从而推演到宏观世界,我们则能够解开这个世界的秘密。
日本储存这么多超纯水的目的,我们就要将时间线拉回到上个世纪八十年代。当时的日本正在进行一项实验,探寻太空中质子运动时的衰变现象。
为了达到目的,日本花费重金建造了“神冈”探测器,将3千吨超纯水储存在距离地表1千米以下的位置。
虽然日本已经投入了很多人力和资源,但是这项实验在很长的时间里都没有获得任何的成果。
正在日本相关的科学家感到沮丧的时候,他们的探测器竟然探测到了一颗在大麦哲伦星云中的超新星。
有了成果之后,日本开始有了进一步的研究策略,他们想要探寻中微子!为此,他们将超纯水的规模,从3千吨变成了5万吨。
之所以要这么多的超纯水,是因为中微子的体积实在是太小了。太阳每秒钟都会放射10的38次方个中微子,并且会穿透我们的身体。
我们的身体看上去好像密不透风的,实际上若是从中微子的视角去看,我们的毛囊说不定就等同于一个宇宙,皮肤就像是一张并不严密的网。
在被中微子穿透的过程中,我们并不会有任何的感觉。若是能够将这些中微子进行捕捉,看透它的真面目,也许我们就能解开宇宙的奥秘。
可以说,中微子,就是自然界最为基础的粒子,我们的身边充斥着中微子,但是我们却感受不到它的存在。
中微子的物理特性,注定了它难以被捕捉。没有质量,几乎不会与其他物质反应,不存在电荷,速度堪比光速。
中微子就像是一本渺小的百科全书,它的身上存在太多的历史谜题和宇宙奥秘。
那么到底怎么样才能够捕捉到中微子?一个我们看不见摸不着的东西,怎么才能对其进行观测?
四、如何捕捉中微子
因为无法捕捉,所以我们无法研究中微子,那么是否有一种方式能够捕捉到中微子?这个问题的答案就是——超纯水。
超纯水中,几乎不存在杂质和电解质,也就代表着,它能够屏蔽外界的各种干扰信号。
建立在地表以下1千米,也是为了能够避免地表以上的各种干扰,保证在一个相对封闭的环境中,让中微子“安安静静”的穿过超纯水。
当中微子经过了超纯水之后,就会出现一个现象,业界被称之为切伦科夫辐射的现象。
听上去有些深奥,但是简单的说,中微子在经过超纯水的时候,会留下痕迹。
我们可以这么理解,一个人穿着不同颜色的衣服奔跑,如果它跑得足够快,在肉眼的表现下,就会出现残影。
他穿着什么颜色的衣服,就会产生什么颜色的残影。而中微子的速度很快,但再快,也是会留下痕迹的。
它所留下的痕迹,是蓝色的,如果中微子穿过平常的水,水中的其他杂质会释放出电信号。
有其他电信号杂质,得出的探测分析图,就是一团乱麻。在这种状况下,我们无法看清哪些痕迹是中微子留下的,哪些是其他杂志留下的。
这就是为何要用超纯水捕捉中微子的原因。与其说是捕捉中微子,不如说是捕捉中微子留下的痕迹,在痕迹出现的一瞬间,进行记录。
五、掌握了中微子能做什么?
对于中微子的研究,超纯水的出现产生了极大的作用,这也让日本收获了两个宝贵的诺贝尔奖。
如果说,有一天,我们能够真正的掌握中微子的奥秘,甚至可以对中微子进行控制,那么如今我们生活的这个世界,都会为之发生改变。
中微子对于我们人类而言,到底会有什么用处?笔者在这里,说出几个世界著名科学家们提出的假说。
首先中微子的速度极快,如果让它以电信号的方式进行传播,为信息行业进行服务,从速度效率方面,将会进入到一个极为恐怖的层次。
我们的网速不再受限制,中微子拥有光速,发送短信和微信等消息,分分钟送达。其次中微子到处都是,这也许是一个低成本行业。
其次如今我国的航空航天水平,是无法真正完成探索宇宙的。我们也不知道在这个宇宙中,是否存在像人类一般的智慧体。
如果我们能够掌控中微子,那就可以将其编辑为电信号,以光速将这些信号传递到其他的星球。
我们曾经无论如何都接触不到的光年星球,将会在那时候,展现出他它们的神秘面纱。
除此之外,我们也许能够通过发射中微子信号,获得一份新的宇宙地图。只要中微子穿透的地方,就能够在探测器的屏幕中留下记录。
在光速的加持下,我们如今掌控的宇宙地图,在中微子开疆扩土的降维打击下,地图面积相比较,可能就是一根毛。
说一句实话,我国在科研方面投入的资本是恐怖的,但是科研态度,以及一些背后的问题,也是非常严重的。
日本对于科研的态度,是我们要去学习的,这并不是崇日媚外,而是一个严峻的现实。
科技改变国家未来,这是现代国际舞台上的真理。我国在很多行业都在蓬勃发展,但是在巅峰时期,更容易出现腐败的状况。
利益的驱使下,很多人就开始动歪脑筋了。如果有一天,真的有一个国家解开了中微子的谜题,屏幕前的各位是否和我一样,希望这个国家,是中国呢?
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原文地址:日本在地下1000米深处,储存了5万吨超纯水,20多年来目的何在?发布于2024-05-11 22:02:13