水是生命的源泉,我们的日常生活衣食住行都离不开水这种平平无奇的液体资源 。水是我们人体新陈代谢循环里不可或缺的一种物质,以保证人体正常代谢、调节体温、营养传输和电解质平衡 。水除了用来维持生命 , 还被人类广泛用于化工行业,用途十分广泛 。
水资源在地球表面的分布非常之广,地球表面百分之七十二都被水覆盖 , 这个数据听起来似乎非常庞大,取之不尽用之不竭;但真正能被人类所利用的淡水资源只有地球水资源总量的0.0075% 。
然而,日本却在岐阜县神冈町地下千米深处,偷偷储存了五万吨用于化工工业等领域的超纯水,二十年来目的何在?日本为什么要储存超纯水 , 又为什么要将它藏在地下一千米深处?
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地表大部分面积被水覆盖
超纯水我们首先来了解一下什么是超纯水 。
通常情况下,用于日常生活的饮用水只需要做到消毒杀菌就可以使用,还能为人体补充矿物质微量元素;而超纯水只有水分子,除此以外没有任何的杂质有机物和微量元素 。超纯水又被称为UP水,通常情况下,在25摄氏度的常温下水的电阻率要达到18MΩ*cm的标准就可以被认定为是超纯水 。
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工业上会使用到超纯水
超纯水主要应用于化工业中需要超临界精细技术的工序,比如电子工业、食品制药就广泛需要超纯水的应用,才能确保最终产品的质量和卫生 。通常情况下,制备超纯水需要利用少量高锰酸钾的加入进行蒸馏就可以得到,也可以使用强酸型阳离子和强碱性阴离子来去除水中的阳离子和阴离子并蒸馏得到 。
那么 , 日本储藏了二十年的超纯水,也是准备应用于化工业吗?既然如此,在工业环节里现用现制不就好了,何必要将超纯水特地储藏在地下一千米的地方?这里面究竟埋藏着怎样的秘密?
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实验室里的超纯水
中微子当然,这些超纯水肯定不是用于普通化工业,而是用于非同凡响的科研项目 。这个科研项目 , 则与一种微观世界里的物质有关,那就是中微子 。
中微子是组成自然界最基本的粒子之一,属于轻子级的范畴 。我们时时刻刻都身处在充斥着中微子的世界之中,中微子可以以接近光速的速度穿透任何物质 , 并且几乎不会与任何物质发生作用,甚至每秒都有数万亿的中微子从我们的身体穿身而过,我们却毫无感觉 。因此,中微子又被称为宇宙之中的“隐身者” 。
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中微子震荡想象图
这种神奇物质的来源却十分扑朔迷离,至今科学界都无法给出一个确切的答案,据科学家推测 , 中微子可能从超新星爆发时代就已经存在,并且宇宙射线与核反应堆的碰撞,以及太阳核聚变反应也可能会产生中微子 。
由于中微子几乎不与其它物质产生作用,且速度极快 , 所以探测中微子的难度非常的大,要探测中微子必须要足够大的探测器才能够捕捉到一定数量的中微子,通常,为了避免宇宙射线和空间辐射带来干扰,通常会将中微子探测器建造在深海的海底或地下深处 。
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中微子可能在超新星爆发时代就存在了
同时,科学家研究发现,几乎不与其它物质产生作用的中微子唯独从超纯水中穿过时会产生奇妙的反应:
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