20多年来,日本在地下1000米深处存储了5万吨超纯水,想干什么?
前言
随着现在地球环境污染越来越严重 , 导致水资源也受到了不同程度的破坏 。 虽然地球从外表上看就像是一个巨大的水球 , 但是实际上真正能够提供给人类使用的淡水资源却非常少 。
早前在联合国发布的《2020年粮食及农业状况》报告里面 , 就谈及了现在由于地球人口的大量增长使得社会经济和淡水资源短缺等问题越来越突出 。
现在几乎全世界32亿的人口都面临着水资源的短缺问题 , 大概有12亿人正生活在水资源极其匮乏的地区 。
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但是有专家统计发现 , 将近20多年以来 , 日本就在大概地下1000米深的地方存储了5万吨的超纯水 , 而超纯水主要是用于中微子研究领域 , 那么日本究竟有着什么样的目的呢?
什么是中微子呢??
中微子又叫做微中子 , 属于轻子的一种 , 同时也是自然界物质构成中最为基础的粒子 。
中微子不像是原子 , 它的体型要更加小一些 , 而且不会携带电 , 因此能够很容易就穿过地球 。 而且中微子的渺小甚至可以超乎你的想象 , 就算是一个厚度达到了几百光年的铅层 , 中微子也能够很轻松地穿过 。
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其实中微子本身是具有质量的 , 但是因为它们和物质之间的运动关系非常小 , 所以很难通过人为的计算去测验出来 。 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 。
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中微子其实也能够运用到天文学之中 , 因为在这个科学领域之中 , 中微子的来源并不是太阳 , 而是还要更加遥远的恒星 , 所以通过这些研究就能够发现更为遥远的天体属性了 。
在宇宙存在的所有恒星之中 , 本质上其实都是一个比较大的热核反应堆 , 所以在它们内部都存储了许多的中微子 。
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科学家们在研究的过程之中也发现 , 随着恒星年龄的增长 , 在其内部形成的粒子数量也会相继减少很多 。 到了恒星快要死亡的时候 , 恒星就会渐渐失去里面90%的中微子 , 这也是中微子开始冷却的具体原因 。
不仅如此 , 中微子其实还能够参与到某些化学元素的放射性衰变之中 , 即便是地球也可以 , 从而我们更加精确的知道了地球的地质组成情况 , 同时还能够帮助科学家去确定哪些最为活跃的放射性热释放元素的具体位置 。
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日本地下5000米深的超纯水其实是为了捕捉到中微子?
显然日本政府之所以会存储这么多的超纯水是为了用于科研领域的 。
而这个被提及的地方就是在日本岐阜县的一个废弃矿山里 , 这个矿山里面有一个深达1000米的矿井 , 而且这座矿井的深度就相当于是15层楼一样 , 在日本它也被称为是“超级神冈探测器” 。
曾经有一位美国的天文学家就曾将把“中微子”称为是“宇宙之中最难以捕捉到的猎物” 。 那么日本的“超级神冈探测器”又是干什么的呢?
其实它就是为了探测宇宙中的中微子 。 如果说在我们的星系之中存在一颗超新星的话 , 那么它就会逐渐成为一个黑洞 , 所以到时候就只能够通过超级神冈探测器这样的设备让我们能够去观察到超新星中的中微子 。
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通常来说一颗恒星在崩溃之前 , 就会发射出大量的中微子出来 , 而这些中微子具有非常强大的警示作用 , 它会随时提醒着我们应该去注意哪些重要的宇宙时间 。
根据专家们的粗略计算 , 在人类打造的探测器观测范围之内 , 几乎每隔30年就会出现一次超新星的爆炸事件 , 如果说你一旦错过了 , 那么就势必会再等上几十年的时间才会看到 。
超级神冈探测器不仅仅能够捕捉到来自于太空中的中微子 , 甚至就连日本东海附近的T2K实验所发射的穿透地球295公里的中微子束也能够被超级神冈探测器所捕捉到 。
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