日本在地下存了五万吨水,究竟是为何?

2020-06-03

这个问题先说答案,日本这五万吨水是为了做物理实验,探测并捕获中微子的,项目名称“超级神冈”,下面有说一下为何需要这五万吨纯净水。

中微子普遍存在,但难以捕捉

太阳、地球、核反应堆、超新星爆发、宇宙诞生的大爆炸等都产生大量的中微子。它们以接近光速飞行。据物理理论,每一秒钟,穿过一个人身体,有1000万亿个宇宙中微子。因为中微子几乎不与物质发生反应,发生反应的概率很小,因此需要建造庞大的探测器来“捕捉”它,”超级神冈“就是在这样的背景诞生的。

超级神岗诞生

超级神岗源于神冈实验,神冈实验采用了3千吨纯净水和1千个极其灵敏、能够探测到单个光子的光电倍增管。实验初衷是为了寻找质子衰变,但却有意外收获,发现大气中微子反常,物理理论用中微子振荡解释大气中微子反常。科学理论需要实证,因此日本政府批准了“超级神冈”项目,采用了5万吨纯净水,13000个光电倍增管,这就是5万吨水的由来。当然超级神冈也不负众望,测到了足够的大气中微子,最终证实了中微子振荡理论。

世界上有不同的中微子探测器

5万吨纯净水要求超级纯,非常难得,但加拿大在一个地下2100米的镍矿中建造了萨德伯里实验用昂贵的重水来替代,从核电公司借了1千吨、价值约100亿人民币的重水,这也是很豪的。

各个有实力的国家也纷纷加入中微子探测器行列,,美国采用1-4万吨液氩探测器的加速器实验,印度采用5万吨铁的INO实验,韩国1.8万吨液闪实验,美国在南极的PINGU实验,法国在地中海的ORCA实验等。

中国的中微子探测实验

中国有采用2万吨液闪探测器的江门中微子实验,建于广东江门开平市金鸡镇、赤水镇一带的打石山,打石山正好位于距阳江和台山反应堆等距的53公里处,符合位于距反应堆约60公里的要求,因为这个位置来自反应堆的中微子在此处振荡效应最明显。

当然作为中微子探测器的旗舰,“超级神冈”也是要升级的,采用了100万吨纯净水,变身为“超超级神冈实验”,是不是发现5万吨水也是小巫见大巫了!

结语

针对题目本身语境,我多说一点题外话,日本在科学技术的许多方面是有领先独到之处,作为邻居的我们要客观看待,不要过分的吹嘘和自卑,随着国家经济实力提升,我们要相信在科学技术领域,中国也会有越来多旗舰项目诞生的

来源:今日头条