文|依壹Talk
编辑|依壹Talk
(资料图片仅供参考)
就在8月24日，日本开始向太平洋排放核污水，全然不顾对生态环境和地球的破坏，受到全世界有良知者的强烈谴责。
日本人嘴上说排放的核污水“安全达标”，实际上心里比谁都清楚。
但就在日本地下1000米的深处，就储存了5万吨的超纯水，并保存了20多年！
大费周章储存这么多超纯水，日本人到底出于什么目的？难道是担心污染水源后无水可喝吗？
纯净水大家都知道，什么是“超纯水”呢？
字面意思，超纯水就是“超级纯净的水”，不包含任何杂质。
我们都知道水是由氢元素和氧元素组成的，超纯水中除了水分子之外，几乎没有杂质，没有细菌、病毒、有机物、矿物质、微量元素，并且超纯水与一般的水不同，几乎不导电。
一般来说，超纯水可以喝，但长期饮用会导致人体缺乏某些营养物质，并且会影响身体的酸碱平衡，因此并不建议喝。
实际上，超纯水耕作作为“工业用水”，在某些领域中扮演着重要作用，在半导体制造和电子产品等领域有广泛应用。
所以说，日本人大费周章的地下1000米深处储存50000吨超纯水，并不是为了“喝”，而是为了科学实验，更准确的说，是为了寻找中微子。
中微子是轻子的一种，也是组成这个世界最基本的粒子之一。
它的质量非常小，运动速度接近光速，使得中微子与物质之间的相互作用非常小，被称为“幽灵粒子”。
中微子是宇宙的“隐身人”，在宇宙的传播几乎不受到任何阻碍，几乎能够穿过任何物质，甚至可以可以轻松穿过地球。
实际上，“看不见摸不到”的中微子是先通过理论预言，然后才发现的。
早在1933年，著名物理学家费米就预言了中微子的存在，但因为当时技术条件的限制，20多年后，美国科学家才通过实验证实了中微子。
实际上，中微子并不是什么“稀罕玩意”，自然界中储量非常丰富。
就比如，你把一枚硬币放在阳光下，理论上，每秒钟会有650亿个中微子穿透这枚硬币！
但大约每100亿个中微子中，才会有一个会有物质发生微弱反应，而这种反应也很难被观测到。
所以，想要捕获研究中微子“难如上青天”。
但是，科学家们发现，中微子从超纯水穿过时，有小概率和水发生反应，虽然中微子穿过水时速度不会改变，但是却能够发出切伦科夫辐射光。
这就打开了研究中微子的一扇大门。
借助超纯水，不仅能够观察中微子，还能屏蔽掉宇宙中其他射线干扰。
于是，很多国家开始摩拳擦掌，打算一窥“幽灵粒子”的真面目，研究宇宙的奥秘，其中就包括“野心勃勃”的日本人。
上世纪50年代，日本东京大学开展了中微子研究项目，积累了足够的理论基础，并决心开始实验。
当时，美国人也在进行该领域的研究，并且有着充足的资金支持，但在关键技术，比如光电倍增管技术上，远远落后日本人。
虽然技术上没有问题，但是实验项目选址却成了大问题。
众所周知，日本国土贫瘠狭小，山地为主，但缺乏高山。
中微子实验需要利用山体来屏蔽各种影响，但偏偏日本就缺乏这样的实验环境。
据传，当时日本考虑和我国进行合作。
然而，如此重要的实验的项目，日本人不到万不得已，根本不愿意和别国分享。
没有高山，建在地下如何呢？
日本人“灵光乍现”，决定在地下进行实验。
于是，研究团队在神冈町找到一处废弃的矿井。
为了保证实验结果，研究团队专门将地址选在了地下1000米深处，能够排除掉大部分宇宙射线的影响，是绝佳的实验场所。
这就是大名鼎鼎的“超级神冈探测器”。
这个超级探测器，直径39.3米，高度41.4米，整体外形就像是一个巨大的“铁桶”。
这个探测器的任务只有一个，那就是“神冈核子衰变实验”，研究中微子。
因此，整个“大铁桶”内壁密密麻麻镶嵌了“金色圆球”，而这些实际上是光电倍增管。
这些装置能够放大中微子和氢原子反应时产生的光，记录其能量转换并检测。
就算这样，还远远不够！
中微子和氢原子发生反应堆 概率还是太低，为了增大实验的成功几率，日本人选择“数量来凑”，在探测器中储存了整整5万吨的超纯水！
日本科学家对于超级神冈探测器投入了巨大的心血，1982年开始动工建设，于次年1983年完工。
1987年，超级神冈探测器首次取得重大研究成果，发现了大麦哲伦星系中超新星爆炸产生的中微子。
但因为实验条件太苛刻，设备安装维护都非常繁琐复杂，直到1996年才开始进行第一次实验，并且一直在对探测器内部不断改进，2008年，这个超级探测器的整体情况才终于稳定。
事实证明，日本人的付出得到了应有的回报。
仅仅是正式投入使用两年后，日本就因此获得了两个诺贝尔奖。
这让日本人尝到了甜头。
2019年，日本宣布建造新一代探测器“顶级神冈探测器”。
就在现在探测器的附近，依旧是位于地下，但规模远超之前，根据计划，实验所用的超纯水将从原来的5万吨，直接飙升到到26万吨！
根据设计，新一代探测器精度是原来的10倍，计划使用寿命为20年。
宇宙中的中微子大部分来自恒星。
因此，中微子可以帮助我们研究恒星和超新星的演化，帮助人类探究宇宙的奥秘。
除此之外，中微子是一种取之不竭，用之不尽的能源。
每秒钟大约有1000万亿个来自太阳的中微子穿过人体。
如果能够利用中微子，将会彻底解决人类的能源问题。
日本人如此“钟情”中微子，一个重要原因就在于日本自然资源严重匮乏，他们积极探索如何利用中微子来摆脱能源困境，目前的研究方向就是利用特殊的涂层材料，将中微子衰变产生的能量转化为热能或者电能。
而中微子另一个研究方向就是“中微子通信”。
因此，不论从哪个角度，中微子都具有巨大的研究价值。
实际上，我国一直紧跟中微子研究领域的最前沿。
2003年，我国大亚湾中微子实验室开始建设，并在之后的研究中取得巨大进展，在2012年成功找到了第三种中微子震荡模式。
目前，我国江门中微子实验室正在紧密建设之中，位于地下700米深处，主探测器为一个直径30米的巨型有机玻璃球，未来其中将注入2万吨液体闪烁体，外部水池会灌满3.5万吨高纯水，除此之外，江门中微子实验室装备有世界上最灵敏的光电倍增管。
建成后，将成为世界最先进的中微子探测器之一，助力我国科研人员研究中微子质量顺序。
日本人花费无数人力物力，在地下1000米深处储存了5000吨超纯水，用于研究中微子，这种科研精神值得我们学习。
相信随着我国国力的增长，在科研硬件方面，我国将超越日本，也希望我国的相关研究，能走在世界最前沿，探索中微子的奥秘。
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