① 据说5万吨纯净水被日本藏在地下,20年一滴未用,背后究竟有何目的
这些超纯水是用来搞科研的,不是用来喝的。这些水的科技价值是非常大的,所以一直被藏在日本的地下,没有被浪费。
现在基础科学是越来越重要了,许多的研究也开始从基础找方面。例如这种超纯水,就是为了寻找中微子而研究出来的,而且中微子其实就是最基础的物质之一,所以现在各国都在大力发展基础科学。
② 23年前日本挖了千米巨坑,储存5万吨纯净水,背后到底图什么呢
世界之大,无奇不有!众所周知,日本是一个岛国,不仅国土面积小,而且还非常缺乏自然资源,包括矿产资源,石油资源,淡水资源等等。其中,日本较为缺乏的还是淡水资源,毕竟其它资源都是可以通过交易获得,而淡水资源就比较难了。据悉,日本的淡水资源主要来自于中部山脉的冰雪消融和降雨。但是,你知道吗?
据了解,神冈探测器是日本用来研究质子衰变的仪器,不过后来也用于观测来自太空的中微子。中微子是宇宙中一种很常见的物质,它们在穿过地球的时候会在超纯水中发生反应,而人类就能通过观测超纯水的变化来探测中微子。据悉,神冈探测器研究出来的成果还获得了诺贝尔物理学奖的认可。
对此,你有什么看法呢?
③ 日本在地下存了五万吨水,究竟是为何
日本确实在地下建造了能储存50000顿纯水的大水箱,这个水箱相当于十几层高的建筑。这5万吨纯水的储备并不是为了备战备荒,而是为了探测中微子。
这个大水箱和周围配置的探测器,被称为超级神冈探测器,是日本东大建造在岐阜县深达千米的废弃矿井里的大型中微子探测系统。
中微子是基本粒子之一,不带电,由于它质量很轻,是电子的百万分之一,所以中微子速度很快,可以自由的穿透物体,从物理学家预言中微子的存在,到实际发现中微子,花了几十年的时间。
中微子穿透力及其强大,通过真个地球也不会减速,我们人体也时刻被来自宇宙的中微子所贯穿。
由于中微子只参与弱相互作用,很难观察,只能通过它与其他橡稿改粒子之间的相互作用产生的切伦科夫辐射来探测。
日本东京大学设计了这个5万吨水的大水槽,基本设计理念是:探测器首先要足够大,里面的介敬腔质要足够的透明,重要的是要屏蔽掉其他宇宙射线的烦扰。
所以日本花费巨资在地下1000米深的矿井里,建造了这个能存50000吨水的大水箱,在周围配置了上万个光电探测器,观察切伦科夫辐射,对中微子来进行探测。
通过神冈探测器,日本多次斩获诺贝尔物理学奖,由此尝到了甜头,日本计划启动最新的顶级神冈探测器,其规模预计是现有超级神冈探测器的5倍以上,将花费近千亿日元进行建设,来 探索 物质和宇宙的起源。
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。
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梁判的光电倍增管。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。
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!
针对题目本身语境,我多说一点题外话,日本在科学技术的许多方面是有领先独到之处,作为邻居的我们要客观看待,不要过分的吹嘘和自卑,随着国家经济实力提升,我们要相信在科学技术领域,中国也会有越来多旗舰项目诞生的。
科学视野,不同解读,感谢大家阅读!
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。
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。
日本之所以会在地下存五万吨水,是为了测量中微子的运动而存在的,在日本的一个废弃砷矿中,日本东京大学在那里建造了“超级神纲”探测器。
超级神纲探测器是专门用来探测中微子的一个探测器,在这个实验矿洞里装有多达五万吨的纯水,工作人员光需要装填就装填了两周时间。
那么很多小伙伴可能就会有疑问,一万吨纯水怎么就会测量到中微子呢?用其他简答一点的方法难道不行吗?
这是因为中微子是不带电的粒子,所以也使得观测它较为困难,大多数情况下,它可以无视物质的存在直接传过去。
它可以轻而易举的传过地球,每秒中会有几十亿的中微子穿过我们每个人的身体。中微子的最小的质量仅有电子的百万分之一。
但是我们可以利用光的折射率来观测中微子,我们都知道光在水中会折射,因此光在水中的速度会降低到75%光在真空中传播的速度。而中微子的速度是无限接近于光速的,中微子在纯水中行进时会对纯水中的光产生影响。
日本科学家尾田利用这一点观测到了中微子的震动性,并证实了中微子是拥有质量。
事实上在我们这个宇宙当中,有许许多多看不见的粒子,而在这些看不见的粒子当中,有一种粒子就叫中微子,中微子是轻子的一种,也是最基本的粒子之一。
就一些科学数据来看,每秒大概有上千万亿数量的中微子穿过人体,但人类却一无所知,所以寻找中微子就成了人类研究的方向之一。
但中微子的质量很小,且与其他物质的相互作用很弱,如果要捕捉到中微子的踪迹,就需要要有一个非常强大的仪器,而且这个仪器必须要在地下。
因为只有这样才能有效的隔绝外界环境的干扰,于是在种种前提之下,日本的超级神冈探测器就孕育而生。
超级神冈探测器内储存了数万吨的水,这些水为什么能捕捉到中微子呢?答案实际上很好解释,我刚才上面已经说了,中微子与物质的相互作用很弱。
但很弱就代表有非常少的一些中微子,在穿过物质的时候会留下一些痕迹,所以这数万吨的水,就是寻找那一丝丝的痕迹。
比如说中微子在和原子核接触的时候会产生轻粒子,而轻粒子最终就会产生一些可见和不可见的光。
那么为了顺利的捕捉到中微子的踪迹,超级神冈探测器有一万多个光电倍增管,光电倍增管的作用就是放大光的信号,让人们更有效的发现中微子的痕迹....
日本在地下存了五万吨水,究竟是为何?
咋一看还以为是日本又要搞啥阴谋了,当然作为有原罪的日本让各位有这样先入为主的感觉也并无不当,但这从这地下五万吨水的角度联想,很明显这是日本一个探测中微子的科研项目“超级神冈探测器”的主体探测部分!那么吃瓜群众有话要说了,你骗鬼呢!中微子都能穿透地球,那“一桶水”有个毛用啊!你还别说,真有用!
熟悉核反应堆蓝色辉光的朋友马上就知道这是切伦科夫辐射,这是在介质中运动的物质超过光在这种介质中的运动速度时发出的一种电磁辐射,特征就不用说了,上图那蓝幽幽的恐怖光芒就是,但可以放心会发出辐射并不是这种光!它是1934年前苏联物理学家切伦科夫发现,因此以他的名字命名了这种辐射!
超级神冈探测器结构示意图,非常明显,为隔离其他穿透力极强的宇宙射线影响,这些设施都位于极深的地下!
而镶嵌在内壁的一个个半透明玻璃球则是11200个极为敏感的光电探测器,而这个巨大的容器内部可以存放超过5万吨的纯水!探测原理就是“切伦科夫辐射”,因为中微子不会有任何物质阻挡它的前进,因此无论在什么物质中它的速度基本不会改变(中微子极其接近光速)!而光在水中的速度则只有真空中约75%,因此从表面上来看中微子在水中是超过光的速度前进的,因此所经之处会发出切伦科夫辐射!
通过光电探测器探测到的伦科夫辐射环,这就是隐藏在深深的地下却能窥探到宇宙奥秘的中微子天文学!超新星1987A爆发时产生的中微子就被神冈探测器和美国的中微子探测器一起接收到!在上世纪九十年代神冈探测器又经过升级成了上文中的超级神冈探测器!另中微子探测也让日本在诺贝尔奖上有所斩获,1998年领导中微子探测的日本科学家小柴昌俊首次确认了中微子震荡现象,并在2002年时获得了诺贝尔物理学奖。
基础科学研究的突破越来越离不开超级设备与工程的支持,我国在中微子探测方面也在追赶脚步,大亚湾核电站深处的岩层下就有超级阵列的中微子探测设备,当然原理一样!但研究的目标主要是核电站本身所产生的中微子!
大亚湾项目的建造目标也是为了进一步研究中微子振荡!
因为中微子是轻子的一种,它几乎不与任何物质发生反应,地球上每天都有大量的中微子“穿过”,它们主要来自太阳、超新星爆发等。
日本东京大学在一个废弃的矿山深处储存了五万吨的纯水,建造了这个深达1000米的超级神冈中微子探测器,最初的目的是探测质子衰变同时也用来寻找中微子。
前边已经说了中微子几乎不与任何物质发生反应,几乎只参与弱相互作用。我们的身体每天都有大量的中微子穿过,人类探测它们很困难,但也并不是没有办法。中微子入射到探测器后会产生电子和μ子,而中微子探测器中的光电管便可侦测出它们的切连科夫辐射,而超纯水就是接受中微子的介质。
这个辐射最早由苏联的物理学家切连科夫在1934年发现,当高速带电粒子在介质中穿行时,如果速度大于该介质中的光速,那么就会产生一种方向性很强的光辐射,很容易被辨别出来。
好多国家都有类似的中微子探测器,日本的这个中微子探测器的发现已经让多位科学家获得了诺贝尔物理学奖。
与此前有关报道的日本大量储备石油、天然气、稀土以及煤炭等战略资源不同,目前日本在地底下储存的50000吨纯水不是作为战略储备,而是日本东京大学的小柴、户冢、梶田三师徒共同创建的超级神冈探测器。
超级神冈探测器之所以要储存这五万吨100%的超纯水,主要是探测质子衰变以及被设计用来来寻找太阳、地球大气的中微子,并观测银河系内超新星爆发。
为了达到这一探测目的,日本于1983年在位于日本本州岛中部,距名古屋北30公里、大阪东150公里、东京西300公里,且具有“森林之国”、“山水之国”美誉的岐阜县境内建造了超级神冈探测器。为了阻隔其他宇宙射线的影响,该探测器建在位于一个废矿地底下约3300英尺处(1000米),设施的主体是一个高41.4米、直径39.3米的不锈钢圆柱形的容器,其高度几乎与15层楼相当,而仅内部探测器盛水的“水箱”直径为33.8米、高度为36.2米,体积约为3.14*(33.8/2)²*36.2=32464.72立方米。
不仅如此,神冈实验室资深学术顾问小柴昌俊还领导团队在不锈钢圆柱形容器的内壁上安装有11200个光电倍增管,利用超级神冈探测器庞大的体积和无任何污染的超纯水,并结合用于中微子个头小、不带电,且以接近光速运动,并且可自由穿过地球的特性,探测高速中微子在水中通过时产生的切伦科夫辐射。
经过一系列的观察和研究,超级神冈探测器可谓是硕果累累,它使得小柴昌俊团队在探测宇宙中微子和发现宇宙X射线源方面取得较高成就,并因此于2002年获得诺贝尔物理学奖。与此同时,超级神冈探测器还制造了数个诺贝尔物理学奖等级的成果。
为了是科学研究更加深入,在超级神冈探测器既有1000亿日元(约为60以人民币)投入上,日本政府还打算打造升级版超级神冈探测器,届时将会有哪些新的成果出现呢,让我们拭目以待吧!
题目中说的应该是日本的超级神冈探测器(内部装有五万吨水),这个科学装置因探测中微子以及证实了著名的中微子振荡而出名。
可能有些朋友感到疑惑,为什么探测中微子的装置需要用到五万吨超纯水呢?
中微子探测,听上去是多么的高大上,而且中微子几乎不与物质发生反应(仅参与弱相互作用和引力相互作用),光用水就能生效了?
还真是这样,原理就是利用中微子与水的相互作用,产生的次级粒子(电子)运动速度超过了水中的光速,由此产生切伦科夫辐射(散发出蓝色光芒被内部的光电倍增管探测)。当然了,探测中微子的办法并不是只有这一种,这里就不多举例了。
所以说,这五万吨水完全是科学研究所用,并没有什么其它含义。
④ 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。
⑤ 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。
“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。
⑥ 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!
⑦ 日本准备5万吨“超纯水”,将其储存在地下近20年,为了啥
在我们生活中水是被称之为生命之源,如果世界上没有了水,那我们人类就很难以生存下去了,虽然说地球上有7成多的面积被海洋覆盖,但是人类能直接饮用的水却不到其中的五十分之一,但在这个时候,日本在地下储存了5万吨纯净水,存在地下20年到底是为了什么?
开始的时候有许多人猜想,难道日本储存这些超纯水是为了准备以后用吗?毕竟在地球上能够使人类直接使用的水是非常少的,现在各个国家都在提倡节约用水,可想而知谁的珍贵性了。
然而就在日本的科学家发现他们研究的都没什么用,就在准备放弃研究的时候,在美国的科学家却在南极洲完成了这一个伟大的实验,在水里面发现了微子的运动,日本就发现其实是可以完成的,只是他们还没有找到方式,所以他们的实验还未放弃,到现在还在继续的研究下去。
⑧ 日本在地下储藏5万吨纯净水,二十几年不用,有什么目的
在日本地下储存着抄的这5万吨“超袭纯水”,全部都是由东京大学提炼的,这些水都是没有任何杂质的超级纯净水与普通的水相比,这些水没有任何的微量元素,所以说经常喝的话对人的身体并不好,而且日本之所以这样做,也没有任何不可以告人的目的,只是为了在做实验研究中微子的穿透性,并且以此来造福人类。