地球上最纯净的水什么样？可能超过你的想象

weisili134 · 发表于 2021-8-6 07:45

　什么是世界上最纯净的水？是希腊的melissani湖，菲律宾的镜湖，抑或是其他令游客啧啧称奇的江河湖海？

　　其实，如果从科学的角度来回答，答案应该是：电阻率为18.2兆欧姆厘米左右的去离子水，这才是真正意义上的纯水。

　　想要得到纯度很高的水，需要从自来水出发，经过过滤、反渗透、树脂混床等步骤。但是为了保持纯度，需要费的功夫更多，要将纯水不停地循环，才能去掉溶入水中的材料微粒、气体、细菌等。所以在现实生活中，我们很难看见纯水。

　　但是世界上有一处地方，常年都有着近5万吨处于循环中的纯水。

　　事实上，这5万吨纯水被装在一个直径39.3米、深41.4米的大金属桶中：最初注满它就花了整整2个月的时间。这个桶位于日本岐阜县的地下1000米处，真实身份是东京大学于1983年建造的大型中微子探测器，也是和纯水相关的全球最出名的地方。

　　这些水几乎达到了光学意义上的绝对透明，有着近18.2兆欧姆厘米的电阻率，能最大程度地降低杂质对中微子探测的影响。

　　2015年，梶田隆章就因在该探测器发现大气中微子振荡，与加拿大萨德伯里中微子观测站分享了该年的诺贝尔物理学奖。

　　或许有人会问，为什么要大费周章在地底用纯水来观测中微子，在普通的实验室里不行吗？科学家们是在没事烧纳税人的钱么？

　　这是因为地球一直处于高能亚原子粒子的不断轰击中，宇宙射线在上层大气中发生的相互作用会形成嘈杂的辐射干扰。

　　早在60年代初，研究人员就意识到，地壳才是这些干扰的最佳掩体，岩层还会屏蔽掉讨厌的粒子沉降，从那时起，高能粒子研究所的选址就多放在了地下。

　　还有一个原因是，基于中微子的特性，纯水是一个可控的理想撞击环境，不会有其他的干扰。

　　中微子接近光速，在穿透地球时会有极微小的可能与物质撞击，释放轻粒子。轻粒子会进一步产生切连柯夫辐射，释放出或可见或不可见的光，而探测器的主要目的就是观测这些辐射和光。

　　而中微子的数量虽然不少，能发生这种撞击的可能性却是微乎其微。所以这个研究过程，多少有点像瞎猫碰见死耗子。

　　而纯水的一个巨大优势就是获取成本低，能大量部署——既然不能增加死耗子的数量，人们就多放几只瞎猫来增加一下概率。

　　不过，虽然日本的这个研究所出名时间很早、名气也很大，但说到中微子探测，我们中国也有。下图是大亚湾中微子探测装置，这些金色圆球和那个日本装置中的一样，学名叫光电倍增管，是放大光信号用的。

　　而我们投资20亿元自主设计的江门中微子实验室，未来也将在广东江门市开平投入使用。实验室位于开平市金鸡镇打石山地下700米，山体的花岗岩能屏蔽宇宙射线，非常适合用来探测中微子。这个实验室建成后的规模，会比之前的大亚湾中微子实验站还要大100多倍，其探测器也是目前全球能量精度最高、规模最大的液体闪烁体探测器。

　　为了探测中微子，科学家甚至还在南极洲2000多米的冰层下面，建造了名为冰立方的体积巨大的望远镜，试图揭开这种微小粒子的秘密。

　　那么问题来了，我们地球人为什么要花如此大的力气研究中微子？目前掌握的信息是，它是已知的唯一一个在传播过程中不会发生较大衰减的粒子，所以相关研究对于探测太阳系外的天体，对于宇宙学、天体物理学、粒子物理学的发展，都非常重要。光在星际传播时会转弯，但中微子不会，它可以几乎不受阻挡地直线穿过物质，也许未来能变成一种先进通讯方式也未可知。

　　不过这些都是科学家们在乎的问题，相信很多读者和小编一样好奇，用来探测的纯水要是开放出售，得多少钱一瓶，口感怎么样。。。。。。