日本在地下深處儲(chǔ)存了五萬(wàn)噸純凈水！

前不久日本要將核廢水排入大海的新聞?lì)l頻登上熱搜，喜提來(lái)自各個(gè)國(guó)家人民的“友好問(wèn)候”。本來(lái)在世界上海水污染已經(jīng)是各個(gè)沿海國(guó)家共同的難題，日本這次的決定絲毫沒(méi)有為全人類的存亡考慮。信誓旦旦地表明自己的做法是正確的，實(shí)在是撿了芝麻丟了西瓜的盲目之舉。

核廢水排海冷知識(shí)

他們不管環(huán)境的污染仍然堅(jiān)持排放污水的原因?qū)崉t是他們國(guó)家地下億千米的地底深處建立了幾個(gè)100米高的探測(cè)器。目前這幾所探測(cè)器之中分別存儲(chǔ)了超過(guò)五萬(wàn)噸的超純水。

水是生命之源，人類目前能夠使用的淡水資源寥寥無(wú)幾，還有許多遭受了污染。日本存儲(chǔ)超純水是為了預(yù)防水資源污染和淡水資源消失嗎？

日本超純水

首先我們應(yīng)該了解日本一年所需的淡水資源超過(guò)了900億噸，相比之下五萬(wàn)噸簡(jiǎn)直是九牛一毛，那日本存儲(chǔ)超純水的目的究竟是為了什么？

中微子

日本建立的探測(cè)器主要是為了探索中微子，而存儲(chǔ)超純水的目的就是為了研究中微子的衰變以及其中蘊(yùn)含的信息。

中微子

宇宙是由物質(zhì)和能量構(gòu)成的，而物質(zhì)又是由不計(jì)其數(shù)的粒子組成。中微子也是屬于粒子中的一種，性質(zhì)是中性，所以一般的電磁反應(yīng)對(duì)它都不起作用。據(jù)研究表明在太陽(yáng)核聚變時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的中微子，超過(guò)了10的38次方個(gè)，其中的一部分會(huì)飛往地球。

而它在自然界中的存在感十分低，雖然數(shù)量巨大，但卻時(shí)時(shí)刻刻存在在人類周圍。甚至可以穿透我們的身體，所幸不會(huì)造成什么嚴(yán)重的后果。但是它很難與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從太陽(yáng)飛往地球的中微子只有一小部分留在了地球，其它的早就透過(guò)大氣層飛往宇宙深處了。

宇宙中的中微子

1931年科學(xué)家根據(jù)能量守恒定律預(yù)言中微子會(huì)帶走地球的一部分能量逃竄到外太空。1956年，中微子的實(shí)體首次被人類在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明世界的組成在目前發(fā)現(xiàn)的來(lái)看有12種，其中四分之一是不同種類的中微子。

要找到它可不是一件容易的事情，因?yàn)樗男再|(zhì)是中性所以不能通過(guò)電極反應(yīng)。為了留住中微子，人類研究發(fā)現(xiàn)它在水中是有萬(wàn)分之一的可能性和氫氧原子發(fā)生反應(yīng)。

俄羅斯科學(xué)家研究中微子

這一發(fā)現(xiàn)可讓日本科學(xué)家產(chǎn)生了興趣，同時(shí)也在真空中做了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它在真空中的速度明顯低于在水中的速度。由此可以證明中微子在水中的速度快于光速，并且還會(huì)發(fā)出輻射光線，這對(duì)中微子的研究有著重要意義。所以，既然在水中可以發(fā)生反應(yīng)，那為什么要選擇超純水呢？超純水的特點(diǎn)又是什么？

超純水實(shí)驗(yàn)

為了記錄中微子散發(fā)的輻射光線，并且阻擋其它粒子的干擾，必須要利用一種盡可能只有氫氧原子的物質(zhì)。中學(xué)我們學(xué)習(xí)物理時(shí)了解到水中呈現(xiàn)極性，這導(dǎo)致了自然界中的許多物質(zhì)都可以溶于水，還可以在水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

超純水

但是平常所用的水中含有許多礦物原子以及細(xì)菌，超純水在概念上來(lái)說(shuō)就是除了水以外就沒(méi)有其他物質(zhì)了。但是要想研究出極高濃度的超純水，還需要經(jīng)過(guò)許多復(fù)雜的步驟，并且成本也非常高，比如紫外線滅菌、將水中的離子分離去除等等，但是這樣得出的超純水幾乎不會(huì)有任何雜質(zhì)。

日本將在實(shí)驗(yàn)中提煉出的超純水分為一到三級(jí)。一級(jí)超純水品質(zhì)最好，除了氫氧原子幾乎沒(méi)有其它任何物質(zhì)。二級(jí)超純水次之，會(huì)殘留一些礦物質(zhì)。三級(jí)超純水除了比自來(lái)水稍微好一些沒(méi)有其它的優(yōu)點(diǎn)。

超純水

為了更加精確地探索中微子，自然會(huì)使用一級(jí)了。所以一級(jí)超純水中只剩下氫氧原子。但是水作為一般的電解質(zhì)，需要含有一定的導(dǎo)電性，超純水導(dǎo)電性極差，就算再高溫時(shí)也只比原來(lái)的高出零點(diǎn)幾個(gè)百分點(diǎn)。

但是這樣的好處就是可以提高中微子在超純水中與氫氧原子的碰撞概率。在中微子與氫氧原子成功發(fā)生反應(yīng)后，探測(cè)器中的光電倍增管可以捕捉到這些很微弱的反應(yīng)信息并且及時(shí)返回告知人類。這個(gè)倍增管對(duì)光的靈敏度極高，在超純水中的反應(yīng)幾乎不會(huì)逃脫它的眼睛。

研究中微子的意義

其實(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的最開(kāi)始是由美國(guó)和日本同時(shí)進(jìn)行的，但是隨著日本在光學(xué)產(chǎn)業(yè)上加大力度發(fā)展，其研究成果早已超越美國(guó)，世界也就自然默認(rèn)日本在這一領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先。

中微子

那么日本為什么要耗費(fèi)如此巨資投入到中微子的研究中？實(shí)際上真正的原因是因?yàn)橹形⒆涌梢詡鬟f信息。如果只是簡(jiǎn)單地傳遞信息只需要通過(guò)一些普通的通信工具就可以了。但中微子不同，它能夠跨越光年將信息帶入宇宙之中。這自然為發(fā)現(xiàn)地外文明奠定了基礎(chǔ)。

地外文明

早在1987年，日本的探測(cè)器就在遙遠(yuǎn)的外太空中的一顆天體爆發(fā)后在地球上記錄到了八個(gè)左右的中微子，也正面說(shuō)明中微子的運(yùn)行速度極其快，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光子，若是能夠徹底研究透中微子，那么人類文明將得到更加長(zhǎng)久的延續(xù)。

而我國(guó)在2022年也開(kāi)始進(jìn)行與中微子有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)目前為止這項(xiàng)技術(shù)炙手可熱。

結(jié)語(yǔ)

中微子的研究可以給人類帶來(lái)莫大的好處，但是日本將核廢水倒入海水中這一點(diǎn)絕不可原諒。當(dāng)年日本核電站泄露導(dǎo)致現(xiàn)在福島地區(qū)還存在著輻射，周圍的動(dòng)物和水源都受到了嚴(yán)重的污染，十幾萬(wàn)人民也深受其害。

拒絕核廢水排放

歷史需要銘記，環(huán)境也需要人類共同的保護(hù)。中微子的研究過(guò)程是漫長(zhǎng)的，或許要經(jīng)歷幾十輩的努力才能參悟。雖說(shuō)人類要將目光放在長(zhǎng)遠(yuǎn)上，但是如果核廢水排入大海將很快地威脅到人類的生存環(huán)境，海洋內(nèi)的動(dòng)物也會(huì)受到污染。我們始終對(duì)日本的這項(xiàng)做法堅(jiān)決抵制。