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純凈水在日本儲存多少噸

發布時間:2024-05-19 03:23:02

① 據說5萬噸純凈水被日本藏在地下,20年一滴未用,背後究竟有何目的

這些超純水是用來搞科研的,不是用來喝的。這些水的科技價值是非常大的,所以一直被藏在日本的地下,沒有被浪費。

現在基礎科學是越來越重要了,許多的研究也開始從基礎找方面。例如這種超純水,就是為了尋找中微子而研究出來的,而且中微子其實就是最基礎的物質之一,所以現在各國都在大力發展基礎科學。

② 23年前日本挖了千米巨坑,儲存5萬噸純凈水,背後到底圖什麼呢

世界之大,無奇不有!眾所周知,日本是一個島國,不僅國土面積小,而且還非常缺乏自然資源,包括礦產資源,石油資源,淡水資源等等。其中,日本較為缺乏的還是淡水資源,畢竟其它資源都是可以通過交易獲得,而淡水資源就比較難了。據悉,日本的淡水資源主要來自於中部山脈的冰雪消融和降雨。但是,你知道嗎?

據了解,神岡探測器是日本用來研究質子衰變的儀器,不過後來也用於觀測來自太空的中微子。中微子是宇宙中一種很常見的物質,它們在穿過地球的時候會在超純水中發生反應,而人類就能通過觀測超純水的變化來探測中微子。據悉,神岡探測器研究出來的成果還獲得了諾貝爾物理學獎的認可。

對此,你有什麼看法呢?

③ 日本在地下存了五萬噸水,究竟是為何

日本確實在地下建造了能儲存50000頓純水的大水箱,這個水箱相當於十幾層高的建築。這5萬噸純水的儲備並不是為了備戰備荒,而是為了探測中微子。

這個大水箱和周圍配置的探測器,被稱為超級神岡探測器,是日本東大建造在岐阜縣深達千米的廢棄礦井裡的大型中微子探測系統。

中微子是基本粒子之一,不帶電,由於它質量很輕,是電子的百萬分之一,所以中微子速度很快,可以自由的穿透物體,從物理學家預言中微子的存在,到實際發現中微子,花了幾十年的時間。

中微子穿透力及其強大,通過真個地球也不會減速,我們人體也時刻被來自宇宙的中微子所貫穿。

由於中微子只參與弱相互作用,很難觀察,只能通過它與其他橡稿改粒子之間的相互作用產生的切倫科夫輻射來探測。

日本東京大學設計了這個5萬噸水的大水槽,基本設計理念是:探測器首先要足夠大,裡面的介敬腔質要足夠的透明,重要的是要屏蔽掉其他宇宙射線的煩擾。

所以日本花費巨資在地下1000米深的礦井裡,建造了這個能存50000噸水的大水箱,在周圍配置了上萬個光電探測器,觀察切倫科夫輻射,對中微子來進行探測。

通過神岡探測器,日本多次斬獲諾貝爾物理學獎,由此嘗到了甜頭,日本計劃啟動最新的頂級神岡探測器,其規模預計是現有超級神岡探測器的5倍以上,將花費近千億日元進行建設,來 探索 物質和宇宙的起源。

這個問題先說答案,日本這五萬噸水是為了做物理實驗,探測並捕獲中微子的,項目名稱「超級神岡」,下面有說一下為何需要這五萬噸純凈水。

太陽、地球、核反應堆、超新星爆發、宇宙誕生的大爆炸等都產生大量的中微子。它們以接近光速飛行。據物理理論,每一秒鍾,穿過一個人身體,有1000萬億個宇宙中微子。因為中微子幾乎不與物質發生反應,發生反應的概率很小,因此需要建造龐大的探測器來「捕捉」它,」超級神岡「就是在這樣的背景誕生的。

超級神崗源於神岡實驗,神岡實驗採用了3千噸純凈水和1千個極其靈敏、能夠探測到單個光子梁判的光電倍增管。實驗初衷是為了尋找質子衰變,但卻有意外收獲,發現 大氣中微子反常 ,物理理論用 中微子振盪 解釋大氣中微子反常。科學理論需要實證,因此日本政府批准了「超級神岡」項目,採用了5萬噸純凈水,13000個光電倍增管,這就是5萬噸水的由來。當然超級神岡也不負眾望,測到了足夠的大氣中微子,最終證實了中微子振盪理論。

5萬噸純凈水要求超級純,非常難得,但加拿大在一個地下2100米的鎳礦中建造了薩德伯里實驗用昂貴的重水來替代,從核電公司借了1千噸、價值約100億人民幣的重水,這也是很豪的。

各個有實力的國家也紛紛加入中微子探測器行列,,美國採用1-4萬噸液氬探測器的加速器實驗,印度採用5萬噸鐵的INO實驗,韓國1.8萬噸液閃實驗,美國在南極的PINGU實驗,法國在地中海的ORCA實驗等。

中國有採用2萬噸液閃探測器的江門中微子實驗,建於廣東江門開平市金雞鎮、赤水鎮一帶的打石山,打石山正好位於距陽江和台山反應堆等距的53公里處,符合位於距反應堆約60公里的要求,因為這個位置來自反應堆的中微子在此處振盪效應最明顯。

當然作為中微子探測器的旗艦,「超級神岡」也是要升級的,採用了100萬噸純凈水,變身為「超超級神岡實驗」,是不是發現5萬噸水也是小巫見大巫了!

針對題目本身語境,我多說一點題外話,日本在科學技術的許多方面是有領先獨到之處,作為鄰居的我們要客觀看待,不要過分的吹噓和自卑,隨著國家經濟實力提升,我們要相信在科學技術領域,中國也會有越來多旗艦項目誕生的。

科學視野,不同解讀,感謝大家閱讀!

中微子是一種極難被捕捉到的粒子,不帶電的它可以輕松穿過宇宙中的物質,並且幾乎不留下痕跡,每秒種都有數千億上萬億中微子穿過人體,但人是絕對感覺不到的,而尋找到中微子最好的手段就是藉助類似「超級神岡」這樣的探測器。

中微子雖然速度快而且質量小,但它在穿越純水時會留下微弱的痕跡,這種被稱為契忍可夫輻射的現象就是尋找中微子的訣竅,純水越多這種輻射就會越明顯,這就是為什麼日本在近千米的礦井深處藏水的真相。

事實上這五萬噸純水也比較爭氣,1987年2月的神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到了新星1987A爆發時產生的中微子,這也是首次探測到的太陽系外中微子,90年代時又投資1億美元把神岡升級為「超級神岡」,五萬噸純水就是這時候加進去的,1998年領導超級神岡探測器的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象,於2002年獲得了諾貝爾物理學獎。

不只是日本,我國在大亞灣也同樣擁有中微子探測裝置,主要目標是探測臨近的大亞灣核電站進行核反應時產生的中微子,其主體部分也被包裹在純水中。

其實這個裝置叫超級神崗探測器,重要是用於探測中微子的,和我國的大亞灣探測一樣。

探測中微子一定要用100%的純水,任何雜質都不能有。

中微子被稱之為宇宙的隱身者,因為它不帶電,所以不會與物質發生電磁相互作用。這也導致中微子可以輕易穿透地球。

當然,中微子也可以輕易穿透水,那為什麼探測中微子還需要純水呢?

這是由於中微子在穿透純水的時候會留下痕跡,也就是契忍可夫輻射。並會留下藍色的輝光。

如果純水的體積越大,那麼留下的契忍可夫輻射就越明顯。就更易研究中微子的規律。

日本的神崗探測器在一個神達1000米的礦井中。

其設備的高度有41米,長度39米。理論上可以裝滿5萬噸的純水。只要研究太陽發出中微子,以及質子衰變效應。

日本後續計劃用該實驗裝置研究超新星爆發,依舊更多宇宙中微子。

這就要求該裝置升級,後續日本政府打算在兩年後在此基礎上建立更加巨型的探測器。

當然神崗探測器已經為日本人囊收了一次諾獎。也就是證實了中微子在反應堆中的震盪。該項目領軍科學家小蔡昌俊也因此獲得2002年諾貝爾物理學獎。

日本之所以會在地下存五萬噸水,是為了測量中微子的運動而存在的,在日本的一個廢棄砷礦中,日本東京大學在那裡建造了「超級神綱」探測器。

超級神綱探測器是專門用來探測中微子的一個探測器,在這個實驗礦洞里裝有多達五萬噸的純水,工作人員光需要裝填就裝填了兩周時間。

那麼很多小夥伴可能就會有疑問,一萬噸純水怎麼就會測量到中微子呢?用其他簡答一點的方法難道不行嗎?

這是因為中微子是不帶電的粒子,所以也使得觀測它較為困難,大多數情況下,它可以無視物質的存在直接傳過去。

它可以輕而易舉的傳過地球,每秒中會有幾十億的中微子穿過我們每個人的身體。中微子的最小的質量僅有電子的百萬分之一。

但是我們可以利用光的折射率來觀測中微子,我們都知道光在水中會折射,因此光在水中的速度會降低到75%光在真空中傳播的速度。而中微子的速度是無限接近於光速的,中微子在純水中行進時會對純水中的光產生影響。

日本科學家尾田利用這一點觀測到了中微子的震動性,並證實了中微子是擁有質量。

事實上在我們這個宇宙當中,有許許多多看不見的粒子,而在這些看不見的粒子當中,有一種粒子就叫中微子,中微子是輕子的一種,也是最基本的粒子之一。

就一些科學數據來看,每秒大概有上千萬億數量的中微子穿過人體,但人類卻一無所知,所以尋找中微子就成了人類研究的方向之一。

但中微子的質量很小,且與其他物質的相互作用很弱,如果要捕捉到中微子的蹤跡,就需要要有一個非常強大的儀器,而且這個儀器必須要在地下。

因為只有這樣才能有效的隔絕外界環境的干擾,於是在種種前提之下,日本的超級神岡探測器就孕育而生。

超級神岡探測器內儲存了數萬噸的水,這些水為什麼能捕捉到中微子呢?答案實際上很好解釋,我剛才上面已經說了,中微子與物質的相互作用很弱。

但很弱就代表有非常少的一些中微子,在穿過物質的時候會留下一些痕跡,所以這數萬噸的水,就是尋找那一絲絲的痕跡。

比如說中微子在和原子核接觸的時候會產生輕粒子,而輕粒子最終就會產生一些可見和不可見的光。

那麼為了順利的捕捉到中微子的蹤跡,超級神岡探測器有一萬多個光電倍增管,光電倍增管的作用就是放大光的信號,讓人們更有效的發現中微子的痕跡....

日本在地下存了五萬噸水,究竟是為何?

咋一看還以為是日本又要搞啥陰謀了,當然作為有原罪的日本讓各位有這樣先入為主的感覺也並無不當,但這從這地下五萬噸水的角度聯想,很明顯這是日本一個探測中微子的科研項目「超級神岡探測器」的主體探測部分!那麼吃瓜群眾有話要說了,你騙鬼呢!中微子都能穿透地球,那「一桶水」有個毛用啊!你還別說,真有用!

熟悉核反應堆藍色輝光的朋友馬上就知道這是切倫科夫輻射,這是在介質中運動的物質超過光在這種介質中的運動速度時發出的一種電磁輻射,特徵就不用說了,上圖那藍幽幽的恐怖光芒就是,但可以放心會發出輻射並不是這種光!它是1934年前蘇聯物理學家切倫科夫發現,因此以他的名字命名了這種輻射!

超級神岡探測器結構示意圖,非常明顯,為隔離其他穿透力極強的宇宙射線影響,這些設施都位於極深的地下!

而鑲嵌在內壁的一個個半透明玻璃球則是11200個極為敏感的光電探測器,而這個巨大的容器內部可以存放超過5萬噸的純水!探測原理就是「切倫科夫輻射」,因為中微子不會有任何物質阻擋它的前進,因此無論在什麼物質中它的速度基本不會改變(中微子極其接近光速)!而光在水中的速度則只有真空中約75%,因此從表面上來看中微子在水中是超過光的速度前進的,因此所經之處會發出切倫科夫輻射!

通過光電探測器探測到的倫科夫輻射環,這就是隱藏在深深的地下卻能窺探到宇宙奧秘的中微子天文學!超新星1987A爆發時產生的中微子就被神岡探測器和美國的中微子探測器一起接收到!在上世紀九十年代神岡探測器又經過升級成了上文中的超級神岡探測器!另中微子探測也讓日本在諾貝爾獎上有所斬獲,1998年領導中微子探測的日本科學家小柴昌俊首次確認了中微子震盪現象,並在2002年時獲得了諾貝爾物理學獎。

基礎科學研究的突破越來越離不開超級設備與工程的支持,我國在中微子探測方面也在追趕腳步,大亞灣核電站深處的岩層下就有超級陣列的中微子探測設備,當然原理一樣!但研究的目標主要是核電站本身所產生的中微子!

大亞灣項目的建造目標也是為了進一步研究中微子振盪!

因為中微子是輕子的一種,它幾乎不與任何物質發生反應,地球上每天都有大量的中微子「穿過」,它們主要來自太陽、超新星爆發等。

日本東京大學在一個廢棄的礦山深處儲存了五萬噸的純水,建造了這個深達1000米的超級神岡中微子探測器,最初的目的是探測質子衰變同時也用來尋找中微子。

前邊已經說了中微子幾乎不與任何物質發生反應,幾乎只參與弱相互作用。我們的身體每天都有大量的中微子穿過,人類探測它們很困難,但也並不是沒有辦法。中微子入射到探測器後會產生電子和μ子,而中微子探測器中的光電管便可偵測出它們的切連科夫輻射,而超純水就是接受中微子的介質。

這個輻射最早由蘇聯的物理學家切連科夫在1934年發現,當高速帶電粒子在介質中穿行時,如果速度大於該介質中的光速,那麼就會產生一種方向性很強的光輻射,很容易被辨別出來。

好多國家都有類似的中微子探測器,日本的這個中微子探測器的發現已經讓多位科學家獲得了諾貝爾物理學獎。

與此前有關報道的日本大量儲備石油、天然氣、稀土以及煤炭等戰略資源不同,目前日本在地底下儲存的50000噸純水不是作為戰略儲備,而是日本東京大學的小柴、戶冢、梶田三師徒共同創建的超級神岡探測器。

超級神岡探測器之所以要儲存這五萬噸100%的超純水,主要是探測質子衰變以及被設計用來來尋找太陽、地球大氣的中微子,並觀測銀河系內超新星爆發。

為了達到這一探測目的,日本於1983年在位於日本本州島中部,距名古屋北30公里、大阪東150公里、東京西300公里,且具有「森林之國」、「山水之國」美譽的岐阜縣境內建造了超級神岡探測器。為了阻隔其他宇宙射線的影響,該探測器建在位於一個廢礦地底下約3300英尺處(1000米),設施的主體是一個高41.4米、直徑39.3米的不銹鋼圓柱形的容器,其高度幾乎與15層樓相當,而僅內部探測器盛水的「水箱」直徑為33.8米、高度為36.2米,體積約為3.14*(33.8/2)²*36.2=32464.72立方米。

不僅如此,神岡實驗室資深學術顧問小柴昌俊還領導團隊在不銹鋼圓柱形容器的內壁上安裝有11200個光電倍增管,利用超級神岡探測器龐大的體積和無任何污染的超純水,並結合用於中微子個頭小、不帶電,且以接近光速運動,並且可自由穿過地球的特性,探測高速中微子在水中通過時產生的切倫科夫輻射。

經過一系列的觀察和研究,超級神岡探測器可謂是碩果累累,它使得小柴昌俊團隊在探測宇宙中微子和發現宇宙X射線源方面取得較高成就,並因此於2002年獲得諾貝爾物理學獎。與此同時,超級神岡探測器還製造了數個諾貝爾物理學獎等級的成果。

為了是科學研究更加深入,在超級神岡探測器既有1000億日元(約為60以人民幣)投入上,日本政府還打算打造升級版超級神岡探測器,屆時將會有哪些新的成果出現呢,讓我們拭目以待吧!

題目中說的應該是日本的超級神岡探測器(內部裝有五萬噸水),這個科學裝置因探測中微子以及證實了著名的中微子振盪而出名。

可能有些朋友感到疑惑,為什麼探測中微子的裝置需要用到五萬噸超純水呢?

中微子探測,聽上去是多麼的高大上,而且中微子幾乎不與物質發生反應(僅參與弱相互作用和引力相互作用),光用水就能生效了?

還真是這樣,原理就是利用中微子與水的相互作用,產生的次級粒子(電子)運動速度超過了水中的光速,由此產生切倫科夫輻射(散發出藍色光芒被內部的光電倍增管探測)。當然了,探測中微子的辦法並不是只有這一種,這里就不多舉例了。

所以說,這五萬噸水完全是科學研究所用,並沒有什麼其它含義。

④ 日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的用途是什麼呢

日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的主要作用就是用來探測中微子的,日本的這個探測中微子的裝置叫做超級神岡探測器。

你知道日本在深航礦山下儲存五萬噸的純水的用途是什麼呢?歡迎留言討論。

⑤ 日本在地下1千米深處,儲存5萬噸超純水,20多年來目的何在

地球雖然是一個「水球」,但是地球能夠供人飲用的純凈水並不是很多!如今,水資源也成為了世界上最關注的話題之一.

根據統計,現在人類能飲用的淡水已經越來越少,在水資源日益減少的情況下,日本竟然「偷藏」了5萬噸水在地下,這是怎麼回事?

日本之所以儲存了5萬噸淡水,並不是有什麼見不得人的目的。



總結。

「超級神岡探測器」是日方投資巨款所研究出來的高科技設備,它的作用遠不止這些,其實它還有不少的潛能未被發掘,科學的道路上從來都不是平坦的,但我們要相信,未來「超級神岡探測器」還會有更多的發現。

⑥ 在地下一千米深處,暗藏5萬噸超純水,日本20多年來有什麼目的

日本在地下1000米深處,存儲了5萬噸超純水,20多年來目的何在?

日本有一個非常神秘的建築,藏在地下1000米的深處,這個建築裡面儲蓄了50000噸的水,這到底有什麼作用呢?並且這個建築建立了有20年了,還給日本帶來了很多次諾貝爾獎,這個神秘的建築到底是什麼呢?

這個在地下儲備了50000噸水的建築,全稱叫作超級神岡探測器,神岡探測器是目前上世界最大的探測中微子的探測器,它位於日本的岐阜縣飛驒市神岡町。科學家用他們專門來探測中微子的,或者說尋找太陽中的東西。 這個探測器是一個直徑約40米、高41米的圓柱形的容器,據說,這個神岡探測器內部儲存了50000噸高純度的純凈水。它的內部水箱,是一個是不銹鋼材質的直徑為33米、高度為36米的上層探測區,其他的部分就是外部探測區。這個大的水箱內部,周圍一整圈都安裝著一萬多個光電倍增管,這個光電倍增管就是用來探測中微子通過水裡,所產生的切連科夫輻射。 神岡探測器於1983年投入使用,它給人類帶來了一系列重大科學發現。

1987年,超級神岡探測器探測到了大麥哲倫星系中的中子,是一顆超新星裡面釋放出來的,它們比伽馬射線暴速度還要快,大約提前了三小時就穿到了地球,因為有了這一發現,人們預測覺得未來超新星可能會爆發。那麼這個探測器究竟建在1000米以下,究竟是為什麼呢?

物理學家認為, 我們所生活的世界,都是由各種各樣的粒子結合形成的,粒子中也包含了中微子。 但是需要科學來證實人們的想法,物理學家想要繼續 探索 中微子,所以要建造這個神秘的神岡探測儀。之所以蓋在將近1000米深的地層中,是因為宇宙中的射線訊號會影響到研究,所以要阻隔它。並且這個 神岡探測器裡面水必須要非常的干凈,儲存的是純凈水,而且要經過一系列的處理,去除水中的其他雜質,例如離子、微生物等等,這樣就能達到99.99%純度的純凈水了

因為中子特別小特別小,而且速度非常快,而且經研究,中子將近接近光速,在地球上,中子無時無刻都有, 每秒大概有100億個中子穿過你的皮膚,但是人們無法感受到,如果想清楚地觀察到它,就必須在一個非常干凈、純凈、沒有任何雜質的地方。所以說日本建立這個神岡探測器,必須在地下1000米深的地方,並儲存5萬噸純凈水 ,為的就是當中子穿過的時候,人們立馬就能觀察到。 據說這個探測器的建成,花費了大約7億人民幣,可謂是一筆巨資。並且日本人也因為這個神岡探測器,多次獲得了諾貝爾獎。

在2002年的時候,日本的科學家小柴昌俊先生,憑借著神岡探測器和超級神岡探測器發現了中微子的證據,獲得了諾貝爾物理學獎;在2015年的時候,小柴昌俊先生的徒弟梶田隆章、加拿大的阿瑟·麥克唐納,兩人發現了中微子振盪方面的信息又從而獲得了諾貝爾物理學獎 , 這讓日本人都引以為傲。目前,頂級神岡探測器也正在建造,預計可能在2027年的時候,全面投入使用,它是一個全新升級版的探測器,會更加的穩定,靈敏度也有了很大的提高。日本人也越來越期待頂級神岡探測器的建成,預計會給他們帶來一個又一個的諾貝爾物理學獎。

神岡探測器為我們證實了許多物理知識,也解釋了一些宇宙中存在的物質,這些物理學家對科學界的貢獻是不可言喻的。在2027年,全新的頂級神岡探測器也會投入使用,讓我們一起期待物理學界新的發現吧!

看完了,記得關注我,咱們下期再見哦!

⑦ 日本准備5萬噸「超純水」,將其儲存在地下近20年,為了啥


在我們生活中水是被稱之為生命之源,如果世界上沒有了水,那我們人類就很難以生存下去了,雖然說地球上有7成多的面積被海洋覆蓋,但是人類能直接飲用的水卻不到其中的五十分之一,但在這個時候,日本在地下儲存了5萬噸純凈水,存在地下20年到底是為了什麼?

開始的時候有許多人猜想,難道日本儲存這些超純水是為了准備以後用嗎?畢竟在地球上能夠使人類直接使用的水是非常少的,現在各個國家都在提倡節約用水,可想而知誰的珍貴性了。

然而就在日本的科學家發現他們研究的都沒什麼用,就在准備放棄研究的時候,在美國的科學家卻在南極洲完成了這一個偉大的實驗,在水裡面發現了微子的運動,日本就發現其實是可以完成的,只是他們還沒有找到方式,所以他們的實驗還未放棄,到現在還在繼續的研究下去。

⑧ 日本在地下儲藏5萬噸純凈水,二十幾年不用,有什麼目的

在日本地下儲存著抄的這5萬噸「超襲純水」,全部都是由東京大學提煉的,這些水都是沒有任何雜質的超級純凈水與普通的水相比,這些水沒有任何的微量元素,所以說經常喝的話對人的身體並不好,而且日本之所以這樣做,也沒有任何不可以告人的目的,只是為了在做實驗研究中微子的穿透性,並且以此來造福人類。

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