日本公开向海洋投放核污水引起世界人民的公愤，他们的做法完全是违背了自然界的环境保护法则，应当受到人们的谴责。

(相关资料图)

一直以来日本的“名堂”都不少，比如在地下1000米深处，储存5万吨超纯水，并保存了20多年的时间。

日本储水设备内部

他们究竟有何目的？

超纯水是什么？

在了解日本的目的之前，我们要先知道什么是超纯水？

超纯水是我们平时见到水的升级加强版，没有任何杂质。

其中除氧元素和氢元素之外的元素也不能存在，“纯”得那叫一个离谱。

如此纯净的性质，以至于超纯水没有丝毫的导电属性，它的电阻率达到了惊人的18 MΩ*cm。

纯水概念图

我们生活中的绝缘体，如橡胶、玻璃等等，它们的电阻率也只有10到15MΩ*cm之间。

超纯水的非导电性质不可谓不强。

所以，超纯水也是许多电器制作的重要原材料。

如此纯净的水，制作过程费力，造价随之噌噌噌往上涨，目前能够制作出超纯水的办法不多，其中一个就是二级渗透法。

二级渗透法就是，先将普通水用装置进行二次蒸馏，制备出去离子水，再进行蒸馏，可以得到超纯水。

超纯水提取工艺

理论上来讲，二级渗透法可以无限制备超纯水，但是由于制备的物质化学性质不稳定，导致制作出的超纯水经常达不到相关标准。

大量的制作使得超纯水的造价变得异常昂贵，因此，日本的5万吨超纯水可是花了不小的价钱。

花了这么多钱，日本人图什么？

超级神冈探测器

日本的5万吨超纯水位于地下1000米的地方，这里原本是一处开采矿石的矿场，自从矿石资源枯竭后，就被科学家征用，用于储存探测器。

日本储水环境

探测器的名称叫做超级神冈探测器，高达41米直径超过40米，是当之无愧的巨无霸探测器。

问题是，为什么要将探测器放在地下呢？难道是在做什么见不得人的实验吗？

当然不是，超级神冈探测器又称为中微子探测器。

之所以将这一庞大设备深藏在地下1000米的地方，目的是防止外界的信息和粒子运动影响，导致探测器频频出现反应。

要知道，在我们生活的地面上，每时每刻都充满了粒子运动，这很容易引起超纯水的反应。

当粒子运动通过超级神冈探测器的时候，中央的灯光就会变得异常亮眼。

粒子运动

建造超级神冈探测器，日本人花了大工夫，不仅要提炼如此多的超纯水，而且还要考虑如何搬运，如何将它们集中到一起。

这一漫长的过程当中，部分超纯水难免会混入杂质，一旦有这种情况的出现，就意味着需要重新制备。

而且，修建成功以后，如何运营这个超级机器也是一个问题。

好在，功夫不负有心人，在反复的实验下，日本终于取得了进展。

从修建到现在，超级神冈探测器已经探测到多次出现的中微子运动。

中微子概念图

让人疑惑的是，中微子是什么？它有什么作用，值得日本人花费如此大的功夫去研究？

中微子

从微观粒子角度来讲，中微子属于粒子当中的一种，并没有什么奇特的地方。

但是从宏观的角度来看，中微子却是相当神奇的存在，科学家猜测，这是最古老的粒子之一，很有可能与宇宙的起源有关。

中微子概念图

与其他粒子不同，中微子在我们日常生活当中是很难看见的。

因为它看不见，摸不着，具有很强的穿透性，即使穿过人们的身体，也不可能被人类察觉到。

中微子的反应能力究竟有多弱？

据科学家推算，大约在100亿个中微子当中，才有一个会与物质发生微弱的反应。

即使如此，这种反应也很难被检测出来。

既然中微子发生反应的概率如此之低，只要多加测量，不就能够得到了吗？为什么还要制造一个如此大的机器呢？

超级神冈探测器内部

多加测量的想法是好的，可操作起来却不切实际，因为中微子的移动速度很快，意大利格兰萨索国家实验室指出，中微子的秒速要比光速快6公里，是宇宙当中为数不多的超光速运行的存在。

因此，只有建立一个永久性的探测器，时刻监督着穿过地球的中微子，才能证明它是存在的。

最关键的是，中微子也不带电，普通的探测器很难将其探测到。

就连日本的超级神冈探测器，都只能等待中微子穿过，而不是去刻意捕捉。

超级神冈探测器内部结构

可见，人类对于中微子的发现究竟有多艰难。

那么当初的科学家们又是如何发现中微子的存在的呢？

在20世纪初，一批研究放射性物质的科学家发现，原子核放射出的伽马射线是不连续的，这符合物理学上粒子的间越性。

伽马射线

然而，物质β在衰变的过程当中却呈现出连续性，其中有一部分能量被电子带走了，另一部分去了哪里呢？

1931年，意大利物理学家费米将这个“小偷”命名为中微子 。

虽然此时大家都意识到有这么一个东西的存在，可没有人实际到观察到过。

此后科学家进行了相关的推论，都证明了中微子确实存在，但苦于没有确凿的证据。

直到1998年，日本的超级神冈探测器的出现，终于弥补了科学界中微子领域的空白，让人类有了确凿的证据。

为了能够更好地探测中微子的存在，美国科学家在南极制造了一个世界上最大的中微子探测器。

IceCube中微子天文台示意图

不少小伙伴可能会好奇，中微子究竟有怎样的价值，让历代人不遗余力地去发现它。

中微子的价值

宇宙当中的绝大部分中微子都是来自恒星，恒星在向外抛射高能粒子的时候，就会有携带能量的中微子逃逸出来，加速恒星的演化。

尤其是超星新爆炸的时候，更是有无数的中微子朝着四周扩散开来。

中微子的第一个价值，就是探测宇宙当中的那些恒星演变和超新星爆炸。

超新星爆炸过程及其伴星

其二，中微子是量子世界当中，最为神秘的粒子之一，如果能够将其捕捉并进行研究，人类很有可能揭开宇宙的终极奥秘。

这个价值对于所有的科学家来说，是最吸引人的存在。

而且人类探索中微子是一个漫长的过程，中微子探测器将在很长的一段时间都发挥作用，值得人们花费大价钱去建造。

在看到日本探测器取得的成果后，我国也紧跟世界步伐，在广东省的江门市建立起了江门中微子实验装置。

江门中微子实验装置

该装置位于地下700米深的地方，目前已经投入运行，相信在不久的将来这个中微子探测器能够给我们带来奇迹。

责任编辑：