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超纯水是什么水介绍 日本在地下存放了5万吨超纯水

作者:李青青 更新:2024-03-12 04:29:29 来源:领啦网
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关于这个日本在地下存放了5万吨超纯水和超纯水是什么水介绍的生活小经验,接下来就是全面介绍。

日本在地下存放了5万吨超纯水,他们的目的是什么?

顾名思义,所谓超纯水就是指非常纯净的水,电阻率达到18兆欧姆·厘米(25℃)的水就可以称为超纯水。

为什么水的纯净度会与电阻率有关呢?这是因为水本身是电的不良导体,水中的杂质越少,电阻率就越大,相应的其导电性能就越小。

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尽管超纯水在自然界中是不存在的,但人类却可以自己动手来制备,通常来讲,超纯水的制备量都很少,不过凡事都有例外,日本东京大学的科学家就在地下存放了5万吨超纯水。

那么他们的目的是什么呢?答案就是探测宇宙中的“隐身粒子”——中微子。

探测中微子的难度有多大?

中微子是宇宙中的一种基本粒子,它们的运动速度通常都非常接近光速,强相互作用力和电磁力都不会对中微子产生作用。

而由于中微子的质量又极小(一般小于电子质量的100万分之1),因此引力对它的作用也几乎等于零,也就是说,四大基本力中有三种都对中微子无效。

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弱相互作用力对中微子有效,不过这种力的作用距离极短(小于10^-17米),这个范围其实就是原子核内的夸克层面。

简单来讲就是,只有中微子直接撞上了原子核内的夸克,科学家才有可能探测得到它们,那这种概率有多大呢?我们不妨来看一下数据。

原子、夸克和中微子直径的数量级分别为为10^-10米、10^-18米和10^-20米。

也就是说,如果把中微子放大成一颗直径1厘米的小球,那么按照相同的比例放大,原子的直径就有10万公里,而位于这个原子中心的夸克的直径则却有1米。

由此可见,中微子击中夸克的概率可以说低得令人发指,所以在绝大多数时候,中微子都是直接穿过原子,我们根本就察觉不到,正因为如此,中微子也被称为“隐身粒子”。

如何探测中微子?

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宇宙里中微子的数量相当巨大,对我们地球人而言,平均每秒钟就有数十万亿个中微子穿过我们的身体。

由此可见,尽管中微子撞上夸克的概率极低,但在如此多的中微子里,仍然可能会有极少的一部分会与地球上的物质产生互动。

因此科学家只需要建造一个巨大的“靶子”,并对其进行严密的监测,就可能探测得到中微子,而日本在地下存放了5万吨超纯水的目的,就是建造这样一个“靶子”。