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地球上最纯净的水什么样
作者:富诗特 发布于:2019-04-03 15:19:35 点击量:

什么是世界上最纯净的水?

是希腊的melissani湖,

菲律宾的镜湖,

抑或是其他令游客啧啧称奇的江河湖海?

其实,如果从科学的角度来回答,

答案应该是:电阻率为18.2兆欧姆厘米左右的去离子水,

这才是真正意义上的纯水。



想要得到纯度很高的水,

需要从自来水出发,经过过滤、反渗透、树脂混床等步骤。

但是为了保持纯度,需要费的功夫更多,

要将纯水不停地循环,

才能去掉溶入水中的材料微粒、气体、细菌等。

所以在现实生活中,我们很难看见纯水。



但是世界上有一处地方,常年都有着近5万吨处于循环中的纯水。



事实上,

5万吨纯水被装在一个直径39.3米,

深41.4米的大金属桶中:最初注满它就花了整整2个月的时间。

这个桶位于日本岐阜县的地下1000米处,

真实身份是东京大学于1983年建造的大型中微子探测器,

是和纯水相关的全球最出名的地方。



这些水几乎达到了光学意义上的绝对透明,

有着近18.2兆欧姆厘米的电阻率,

能最大程度的降低杂质对中微子探测的影响。



2015年,梶田隆章就因在该探测器发现大气中微子振荡,

与加拿大萨德伯里中微子观测站分享了该年的诺贝尔物理学奖。




或许有人会问,

为什么要大费周章在地底用纯水来观测中微子,

在普通的实验室里不行吗?

科学家们是在没事烧纳税人的钱么?



这是因为地球一直处于高能亚原子粒子的不断轰击中,

宇宙射线在上层大气中发生的相互作用会形成嘈杂的辐射干扰。



早在60年代初,

研究人员就意识到,

地壳才是这些干扰的最佳掩体,

岩层还会屏蔽掉讨厌的粒子沉降,

从那时起,

高能粒子研究所的选址就多放在了地下。



还有一个原因是,

基于中微子的特性,

纯水是一个可控的理想撞击环境,

不会有其他的干扰。



中微子接近光速,

在穿透地球时会有极微小的可能与物质撞击,

释放轻粒子。

轻粒子会进一步产生切连柯夫辐射,

释放出或可见或不可见的光,

而探测器的主要目的就是观测这些辐射和光。



而中微子的数量虽然不少,

能发生这种撞击的可能性却是微乎其微。

所以这个研究过程,多少有点像瞎猫碰见死耗子。



而纯水的一个巨大优势就是获取成本低,

能大量部署——既然不能增加死耗子的数量,

人们就多放几只瞎猫来增加一下概率。



不过,虽然日本的这个研究所出名的时间很早、

名气也很大,

但说到中微子探测,

我们中国也有。

下图是大亚湾中微子探测装置,

这些金色圆球和那个日本装置中的一样,

学名叫光电倍增管,

放大光信号用的。


timg (4).jpg


来源:狂丸科学



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