日本純水館

㈠ 日本神岡實驗室，那裡儲存多少噸純凈水呢

始建於1982年，耗時1年才建好。剛建好的時候，它並不叫超級神岡探測器，而是叫它神岡核子衰變實驗。從外表上看它是一個高16米的圓柱形容器，直徑達15.6米，這個容器能裝3000噸水和1000隻光電倍增管。主要是用來研究宇宙中的一些物質的，如探測質子衰變，尋找太陽、地球大氣的中微子等。

對於中微子的研究，不只日本有，我們在這方面也取得值得驕傲的成就。它就是「江門中微子實驗」，我國的這個實驗項目與日本的「頂級神岡」和美國的「深層地下中微子實驗」並列，它將於在2022年開始收集數據。據專家稱，有了這三大實驗的開啟，人類將能更准確，更深層地探測和研究中微子。

㈡ 在地下一千米深處，暗藏5萬噸超純水，日本20多年來有什麼目的

日本在地下1000米深處，存儲了5萬噸超純水，20多年來目的何在？

日本有一個非常神秘的建築，藏在地下1000米的深處，這個建築裡面儲蓄了50000噸的水，這到底有什麼作用呢？並且這個建築建立了有20年了，還給日本帶來了很多次諾貝爾獎，這個神秘的建築到底是什麼呢？

這個在地下儲備了50000噸水的建築，全稱叫作超級神岡探測器，神岡探測器是目前上世界最大的探測中微子的探測器，它位於日本的岐阜縣飛驒市神岡町。科學家用他們專門來探測中微子的，或者說尋找太陽中的東西。 這個探測器是一個直徑約40米、高41米的圓柱形的容器，據說，這個神岡探測器內部儲存了50000噸高純度的純凈水。它的內部水箱，是一個是不銹鋼材質的直徑為33米、高度為36米的上層探測區，其他的部分就是外部探測區。這個大的水箱內部，周圍一整圈都安裝著一萬多個光電倍增管，這個光電倍增管就是用來探測中微子通過水裡，所產生的切連科夫輻射。 神岡探測器於1983年投入使用，它給人類帶來了一系列重大科學發現。

1987年，超級神岡探測器探測到了大麥哲倫星系中的中子，是一顆超新星裡面釋放出來的，它們比伽馬射線暴速度還要快，大約提前了三小時就穿到了地球，因為有了這一發現，人們預測覺得未來超新星可能會爆發。那麼這個探測器究竟建在1000米以下，究竟是為什麼呢？

物理學家認為， 我們所生活的世界，都是由各種各樣的粒子結合形成的，粒子中也包含了中微子。 但是需要科學來證實人們的想法，物理學家想要繼續 探索 中微子，所以要建造這個神秘的神岡探測儀。之所以蓋在將近1000米深的地層中，是因為宇宙中的射線訊號會影響到研究，所以要阻隔它。並且這個 神岡探測器裡面水必須要非常的干凈，儲存的是純凈水，而且要經過一系列的處理，去除水中的其他雜質，例如離子、微生物等等，這樣就能達到99.99%純度的純凈水了 。

因為中子特別小特別小，而且速度非常快，而且經研究，中子將近接近光速，在地球上，中子無時無刻都有， 每秒大概有100億個中子穿過你的皮膚，但是人們無法感受到，如果想清楚地觀察到它，就必須在一個非常干凈、純凈、沒有任何雜質的地方。所以說日本建立這個神岡探測器，必須在地下1000米深的地方，並儲存5萬噸純凈水 ，為的就是當中子穿過的時候，人們立馬就能觀察到。 據說這個探測器的建成，花費了大約7億人民幣，可謂是一筆巨資。並且日本人也因為這個神岡探測器，多次獲得了諾貝爾獎。

在2002年的時候，日本的科學家小柴昌俊先生，憑借著神岡探測器和超級神岡探測器發現了中微子的證據，獲得了諾貝爾物理學獎；在2015年的時候，小柴昌俊先生的徒弟梶田隆章、加拿大的阿瑟·麥克唐納，兩人發現了中微子振盪方面的信息又從而獲得了諾貝爾物理學獎 ， 這讓日本人都引以為傲。目前，頂級神岡探測器也正在建造，預計可能在2027年的時候，全面投入使用，它是一個全新升級版的探測器，會更加的穩定，靈敏度也有了很大的提高。日本人也越來越期待頂級神岡探測器的建成，預計會給他們帶來一個又一個的諾貝爾物理學獎。

神岡探測器為我們證實了許多物理知識，也解釋了一些宇宙中存在的物質，這些物理學家對科學界的貢獻是不可言喻的。在2027年，全新的頂級神岡探測器也會投入使用，讓我們一起期待物理學界新的發現吧！

看完了，記得關注我，咱們下期再見哦！

㈢ 日本在地下儲存五萬噸「超純水」，20年未喝一滴，到底有何目的

現在不管是發達國家還是發展中國家，對科技都特別重視，科學技術給人類生活帶來改變是顯而易見，多少文明都隨著科技的步伐不斷前進。每一場科技的革命，無論大小都是響人們的生活，每一次的突破都在改變生活的質量。

在很早的時候，很多科學都確定了中微子存在的真實性，但很可惜，一直沒有成功捕獲過它，為了捕捉中微子，科學家們就設計了這樣的一個實驗，這個實驗從開始到現在已經經歷了20年的時候，讓人遺憾的是至今仍然沒有捕捉到它，不過科學們卻沒有打算放棄，這樣的毅力確實讓人欽佩。

㈣ 日本將在地下1750米，存放26萬噸超純水，究竟有何目的

水在地球上很常見，地表的七成覆蓋著海水，海水的總質量估計高達140億億（1.4 10^18）噸。另外，在地下深處1000公里，還隱藏著大量的水，總量估計與地表海水差不多。

但要說真正意義上純凈的水，地球上並沒有。在自然界中，水都會或多或少包含一些礦物質、微生物等雜質。不過，日本已經在地下存放了5萬噸超純水，也就是幾乎只有水分子（H2O）的水，未來還將會再儲存26萬噸的超純水，他們這么做究竟有什麼目的呢？

這其實涉及到了追蹤宇宙中神秘的「幽靈粒子」——中微子。這是粒子物理標准模型中不可再分割的基本粒子，本身不帶電荷，質量極低，以十分接近光速的速度運動。

然而，想要探測到中微子極其困難，因為它們只極為微弱地參與弱相互作用和引力作用。中微子可以非常輕易地穿過諸如地球這樣的巨大物體，而不會引起什麼反應。

據估計，每秒有100萬億個中微子會穿過人的身體，其中大部分來自於太陽。在太陽的核心區域，氫核聚變產生伽馬光子的同時，也會釋放出大量的中微子。盡管每時每刻都有大量的中微子穿透我們的身體，但我們無法直接感知到它們的存在。

為了探測到難以捉摸的中微子，需要通過特殊的手段。在地下1公里深的礦山中，日本科學家建造了超級神岡中微子探測器。因為只有遠離地表，才能排除掉其他宇宙高能粒子的干擾。而中微子穿透性很強，探測器可以在地下深處來捕捉它們。

除了遠離地表，而且還要超純水。通過特殊的凈化系統，去除水中的離子、塵埃顆粒以及微生物等雜質，從而得到基本上只有水分子的超純水，純度可達99.999999%。

通常情況下，水可以導電，因為水中包含一些雜質，存在大量自由移動的離子。而超純水中只有水分子自偶電離產生的少量氫離子和氫氧根離子，其導電性幾乎沒有，電阻率為18.2 MΩ·cm，可以認為是半絕緣體。

只有去除掉水中的雜質，才有一定概率探測到中微子。當中微子與水分子發生相互作用之後（概率極小），將會釋放出速度極快的高能粒子，它們的速度會超過光子在水中傳播的速度，從而輻射出波長很短的電磁輻射，這就是切倫科夫輻射。

在超級神岡中微子探測器中，儲存著5萬噸的超純水，該研究項目耗資7億元人民幣。未來，日本還要建成超巨型神岡中微子探測器（頂級神岡），其中將會把26萬噸超純水深埋於1750米的地下，新研究項目的耗資將會超過50億元，建成後將會是世界最大的中微子探測器。

超級神岡探測器於1983年投入使用，它給人類帶來了一系列重大科學發現。1987年，超級神岡探測器探測到了大麥哲倫星系（距離16萬光年）中的一顆超新星所釋放出的中微子，它們比伽馬射線暴提前3小時到達地球，這個重要發現給未來預測超新星爆發提供了可能性。

另外，超級神岡探測器還發現了中微子振盪，證明中微子並不像光子那樣沒有靜質量，只是非常低。憑借著這些重大發現，先後有多位物理學家因此獲得諾貝爾物理學獎。

預計在2027年，頂級神岡將會投入使用，它的靈敏度比上一代有了大幅提升。到了那時，新一代中微子探測器將有望揭開質子衰變之謎，甚至是宇宙起源之謎。而這一切都離不開看似平常的物質——水。

㈤ 日本在地下儲存了大量超純水，他們這是要干什麼

因為他們在礦山1000米的地下建立了一個非常大的工程，這是一個非常奇怪的設施，大約高41.4米，直徑超過了39米，是一個不銹鋼圓形柱的容器。

這個設備非常特殊，它並不是一個對外開放的池子，而是一個非常大的容器，這個容器當中需要進行定期的過濾，保持一定的清潔度，時時刻刻都有工作人員通過監控，對水質進行觀察和監測，這5萬噸的超純水填滿整個池子就需要兩周的時間，容器也是經過特製的，在它的內壁上還有11,200個光電倍增管。通過這一儀器和5萬噸超純水，可以探測到質子衰變，以及大氣中的中微子，通過這些發現，可以觀測到宇宙當中超新星的爆發，可以說這是一個微型的宇宙觀察器。

那麼什麼是中微子呢？在自然界當中它無處不在，可以任意的在宇宙和地球中穿梭，被稱為是最高能的中微子，才確定了中微子的存在，它還有可能是來自於太陽系之外的產物，而這些超純水就是為了檢測到中微子的存在，只因油水保持足夠的清潔度才可以觀察到中微子的出現，因為它的出現以及離開是轉瞬即逝的，如果水中有任何一點污染高能中微子就無法被監測到。因為在中微子，穿過水面之後會留下一定的殘渣。

㈥ 日本在地下儲藏5萬噸純凈水，二十幾年不用，有什麼目的

在日本地下儲存著抄的這5萬噸「超襲純水」，全部都是由東京大學提煉的，這些水都是沒有任何雜質的超級純凈水與普通的水相比，這些水沒有任何的微量元素，所以說經常喝的話對人的身體並不好，而且日本之所以這樣做，也沒有任何不可以告人的目的，只是為了在做實驗研究中微子的穿透性，並且以此來造福人類。

㈦ 日本要在地下1800米，存放26萬噸超純水，有什麼目的

1982年，在一座廢棄多年的礦山之下1000米，日本斥資1億美元，耗時多年建造了一個直徑和高度大約為40米的圓柱體不銹鋼容器，裡面裝著5萬噸的超純水，其純度高達99.999999%。

2020年，日本又斥資6億美元，在地下1800米的地方，開始建造更為龐大的圓柱體不銹鋼容器，計劃7年建成。新容器的直徑和高度大約為70米，其中能夠裝下多達26萬噸的超純水。

超級神岡探測器的發現不僅在於開啟了一門全新的天文學分支——中微子天文學，而且還能為預警超新星爆發提供了可能。雖然中微子的速度略慢於光速，但它們先被釋放出來，早於伽馬射線暴3小時抵達地球。

研究中微子，還有助於探測極為神秘的暗物質，因為中微子有可能是一種暗物質粒子。超級神岡探測器已經取得了一系列重大發現，多位物理學家因此而獲諾貝爾物理學獎。有了超級神岡的經驗，日本正在建造更為靈敏的中微子探測器，也就是頂級神岡探測器，它能為我們揭開更多的前沿物理學之謎。

㈧ 日本在地下1000米，儲存了5萬噸超純水，究竟在找些什麼東西呢

跟著科學技巧的啟展與先進，人類對於大天然有了許多新的創造。然而是這些創造都須要造價幾十億大概者上百億的儀器大概裝備來完畢。不妨說每一項科學鑽研截止的背地都須要款項的支援。天然不是一切的投資都不妨贏得匯報的，特殊是一些科學前沿范圍的鑽研，對於人類的啟展並不幾用處。而一些科學鑽研贏得的截止，也只可滿腳一下人們的求知慾和佳奇心罷了。

依據現有的科學鑽研創造，中微子暫時獨一能被使用便是通信。它不妨不與其餘物資爆發效率，所以通過調試的中微子，大概許不妨幫幫人們將信息傳播到世界各地。在將來人類不會像用電磁波一般涌現信息喪失大概者爆發畸變的狀況。

㈨ 30年前，日本在1000米地下儲藏了5萬噸純凈水，究竟有何目的

眾所周知，日本乃是一個資源短缺的島國，這是先天條件導致的，除了依賴進口外，幾乎沒有解決之道。不過，凡事有利就有弊，雖說日本沒有石油、煤炭等資源，但水資源卻十分豐富，堪稱「取之不盡，用之不竭」。不過奇怪的是，日本岐阜縣卻在1000米的地下儲藏了5萬噸純凈水，他們究竟意欲何為？

由此可見，人類對宇宙的探索從未停止過，大到星體，小到中微子，只要這世上還存在未解之謎，就會有人一直為之奮斗。有句話說得好：好奇才是前進的驅動力，宇宙是神秘的，同樣也是精彩的，終有一天，人類會揭開全部的謎底。

㈩ 日本在地下1000米深處，儲存了5萬噸超純水，20多年來目的何在

日本作為一個島國， 自然資源並不豐富，經常要向別國進口石油、煤炭 ，但凡事都有利有弊，日本雖然極度缺乏工業原料，但卻是個水資源大國。

在世界水資源匱乏的現在，水資源已經成為世界性的問題。但 日本作為一個水資源大國，卻在一個偏遠城市的地下藏起了5萬噸超純水 ，這是怎麼回事？難道說又是日本的陰謀嗎？

日本為什麼要儲存這么多超純水？

超純水，顧名思義就是超級純凈的水， 電阻率達到18 MΩ*cm（25 ）的水就稱之為超純水 。超純水並不常見，一般只有在實驗室才會用到。

因為這種水， 除了水分子外，幾乎沒有什麼雜質， 不僅沒有細菌，也沒有人體所需的礦物質微量元素。如果意外喝下去，還會引起細滲透壓變化，導致細胞膨脹甚至破裂，對人體造成損傷。

那日本儲存這么多的超純水來做什麼？這些水又不能喝。答案是， 為了探測中微子 。

在上個世紀80年代，日本為了探測質子衰變，在岐阜縣的一個廢棄礦山的礦井中，修建了一個名叫 「神岡核子衰變實驗」的神秘建築， 完工後整個建築呈圓柱形，高16米，直徑15.6米，裝有3000噸水和大約1000隻光電倍增管。

起初因為靈敏度不夠，沒有達到探測目的，就在1985年開始擴建，這極大地提高了探測器的靈敏度。於是在87年2月，神岡探測器與美國的探測器共同發現了 大麥哲倫星雲中超新星1987A爆炸時產生的中微子， 這是人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子。

這次探測給了日本研究人員極大地鼓舞，又對實驗室進行了擴建，耗資1億美元建造了更大的探測器，也就是今天的「 超級神岡探測器」 。其中的探測物質從3000噸超純水，增加到50000噸超純水，各方面全面升級，可謂是鳥槍換炮。

1996年，「超級神岡探測器」正式被投入使用，探測范圍從原來的探測質子的衰變，擴展到尋找太陽、地球大氣的中微子， 並觀測銀河系內的超新星爆發。

自1998年，超級神岡探測器開始發布中微子探測結果起， 就給日本科學界帶來了多個諾貝爾物理學獎桂冠 ，例如小柴昌俊（2002年）以及梶田隆章（2015年）。

什麼是中微子？

現代科學證實， 人類所在的物質世界，是由各種基本粒子構成的， 中微子也是組成自然界的基本粒子之一，是輕子的一種。

不過中微子卻有著非常奇特的性質， 雖然它的數量之多，在宇宙中無處不在，但卻基本不與其他物質進行相互作用，是個中性物質， 因此就算每秒鍾通過我們眼睛的中微子數十億計，我們也渾然不覺，被稱為宇宙「隱身人」。

最初提出中微子設想的是匈牙利物理學家泡利，當時的科學家在研究β衰變（即原子核輻射出電子轉變成另一種核）時，發現在這個過程中有一部分能量不知去向。於是開始開始質疑能量守恆定律，但年僅30歲的泡利堅信能量守恆定律，於是提出非凡的猜想：在此過程中， 必定還有一種不帶電的、質量極小的與物質相互作用極弱，以至於無法探測到的新粒子放出來，是它帶走了那一部分能量。 他把這種未知的粒子叫做「小中子」，就是現在說的「中微子」。

1942年，美國物理學家艾倫按照我國物理學家王淦昌提出的方法， 首次通過實驗間接證實了中微子的存在。

在泡利提出「中微子假說」後的26年後，也就是1956年美國加利福尼亞大學萊因斯教授帶領的團隊，通過把400升醋酸鎘水溶液作為靶液，放入新投入使用的核反應堆中（作中微子源），每小時測得2.8個中微子，這個結果與泡利的理論預測完全一致。 因為在實驗中直接觀測到了中微子，萊因斯於1995年獲得諾貝爾獎。

中微子，作為宇宙中的基本粒子之一， 它們的速度非常接近光速，而且個頭小、不帶電，只參與非常微弱的弱相互作用和引力相互作用。 而且這種力的作用距離極短（小於10^-17米），這個范圍其實就是原子核內的誇克層面。

因為中微子，不與其他物質反應的性質，導致科學界花費了接近30年才直接觀測到中微子。直到後來，科學家發現，中微子在水中穿行時，又極小的概率與水中的氫原子與氧原子發生反應。由於光在水中的速度只有真空中的75%，而接近光速的中微子，在水中的速度比光還快， 中微子在水中的「超光速」會發出一種獨特的輻射光，切倫科夫輻射光。

而日本之所以會在地深處1000米的地方裝上5萬噸超純水， 一個是為了更好地與中微子反應，另一個就是為了避免接收到出中微子外其他的宇宙射線， 保證中微子發出的切倫科夫輻射光能被准確的記錄下來。

為了記錄這些輻射光，科學家在超級神岡探測器的內壁上 設置了1.12萬個光電倍增管 ，其功能是 將輻射光信號盡可能地放大（可以高達1億倍） 。工作時，這一萬多個光電倍增管就是一萬多隻眼睛，它們在黑暗中忠實的記錄著中微子在超純水中反應發出的切倫科夫輻射光信號。

事實證明這個裝置十分有效，不僅首次 觀測到超新星爆發時散射的中微子 ，還觀測到來自太陽系的中微子。

是的，這些會「隱身」的中微子就是來自於太陽。 太陽這個巨大的恆星，相當於一個大型的熱核反應堆，無時不刻進行著聚變反應， 向宇宙散發出無數的中微子，因為地球沒有完全接受到來自太陽的中微子，所以無法估計中微子的數量有多大。

根據物理學家的研究表明， 太陽每產生3個光子就會伴隨產生兩個中微子， 但在相當長的時間里，地球上觀測到的中微子數量只有理論的三分之一，這就是美國科學家戴維斯發現太陽中微子失蹤之謎，他也因此獲得了2002年的諾獎。

我們不禁會想這剩下的三分之二的中微子跑到哪裡去了，憑空消失了嗎？直到1987年觀測到的一場超新星爆炸，那些產生的中微子並沒有像太陽中微子一樣消失了三分之二， 於是科學界猜想，中微子可能不止一種，而是有三種，並且相互之間還可以互相轉化， 這就是日本東京大學教授小柴昌俊提出的「中微子震盪」假設。在2001年加拿大SNO實驗也證實了失蹤的太陽中微子轉換成了其它中微子。證實了中微子之間可以互相轉化，並且中微子的數量不止一種。

現代科學研究告訴我們， 中微子的種類上限為3，即有3種中微子。 除了上述發現的電子型中微子之外，還有μ型中微子（1962年發現）和τ型中微子（1975年發現），每一種中微子都有相同的反中微子。

中微子的作用

一、獲得恆星內部的消息

因為中微子是質量極小的不帶電的基本粒子。它廣泛存在於宇宙的每一個角落， 平均每立方厘米就有300個左右，比其他所有的粒子多出數十億倍， 對整個宇宙有著舉足輕重的地位。

而且因為它幾乎不與一般的物質產生相互作用，在恆星內部的中微子可以不受拘束地跑出恆星表面，因此只要探測到這些來自於恆星內部的中微子可以獲得有關其內部的信息。 得到太陽、超新星乃至整個宇宙內部的演化過程和內部結構的規律。

二、地質學

此外，由於中微子與物質相互作用的截面會隨著中微子能量的提升能增大，利用高能加速器對中微子進行加速，產生的定向照射地層，與地層物質性互作用相互作用會產生內局部震動， 能夠實現對深層地質的掃描和勘探。

而且地球內部的放射性元素衰變也會產生中微子， 捕捉這些中微子就可以得到地球內部結構的精確數據和演進規律， 讓埋在地球深處的奧秘一覽無遺。

三、核反應過程的診斷

也許中微子最明顯的應用就是在核反應堆中。這一領域正在積極發展，並基於這些粒子正在創建各種感測器，從而能夠實時監測核電站反應堆的功率，並了解其燃料的復合成分。

四、軍事領域

1、 中微子雷達

因為核反應會產生大量的中微子，中微子可以輕易地穿透各種障礙物。所以通過中微子信號的探測可以發展出中微子雷達，實現對深海核潛艇和地下核設施的精準定位。

2、中微子武器

主要用於銷毀敵人的核武器庫。利用加速產生的中微子束定向照射核材料，可以將核材料點燃和銷毀。

3、中微子天文學

通過中微子可以任意穿行恆星內外之間，通過研究這些中微子，可以發現甚至非常遙遠天體的屬性。因為任何恆星，其本質上都有一個熱核反應堆，它們都會發射出大量的中微子。在研究過程中，科學家發現，隨著恆星年齡的增長，它形成的粒子的數量在逐漸減少。在「臨終時刻」，恆星會失去高達90%的中微子，這就是為什麼中微子開始冷卻的原因。

4、通訊方式

在這一領域，中微子還沒有被真正使用，因為這些技術只停留在理論上。從1970年起美國就有科學家開始研究以中微子為載體的通信技術，因為中微子可以無障礙地任意穿行在事物內部，所以這就極大地促進數據在任何地方的傳輸，到地球的任何地方，甚至到達地表深處，認為中微子可以勝任全球點對點無線直連以及地面和深海之間電磁波難以完成的通信任務。而且這種通信技術還不會對人體造成輻射傷害，可以說是一種清潔、高效的電子通信方式。

結語

人類的 科技 在不斷的進步，從預言中微子到發現，最終證實中微子的存在，科學界花了一個世紀的時間， 但目前我們對於中微子還知之甚少。

日本在2019年發布將升級超級神岡探測器，為儲水26億噸的頂級神岡探測器，將擁有數倍超級神岡探測器的實力， 我國的江門中微子實驗，將最早於2022年開始收集數據， 這個位於地下700多米深的中微子探測設施將進一步揭開中微子的神秘面紗。