20多年来，日本在地下1000米深处存储了5万吨超纯水，有何意图？

上世纪90年代末，日本在地下深处，建造了一台“超级神冈探测器”，在这台探测器当中，一共装有5万吨超纯水。

【超级神冈探测器】

迄今为止，这个项目存在于日本已经有20多年的时间，作为一个宁愿冒天下之大不韪也要向海洋排放核污水的国家，日本做出的种种事情，很难让人和“善”联系在一起。

那么，日本储存这么多超纯水到底有何意图？或许这关乎宇宙的起源和奥秘。

超级神冈探测器的前世今生

1982年，日本开始建造能够供给他们“神冈核子衰变实验”的相关设备，叫做神冈核子衰变实验探测器。

相关实验的目的很简单，就是为了实验质子衰变的一些基本问题。

神冈核子衰变实验探测器高约16米、直径15.6米，当中一共装有3000吨超纯水，日本人用这台设备在相关领域取得了一定的成果，同时也让他们看到了设备的不足之处。

其中最大的缺点在于，神冈核子衰变实验探测器的规模太小，难以支撑大规模的相关实验验证。

于是，日本又在1985年的时候，开始建造第二型号的神冈核子衰变实验探测器。

其实，第二型号的探测器就是在第一型号基础上进行的扩建，原本计划用于实验质子衰变的日本在和美国合作之后惊讶的发现，它竟然能够

【中微子想象图】

就在1987年的时候，神冈核子衰变实验探测器发现了大麦哲伦云中超新星1987A爆发所产生的中微子，这也是人类有史以来首次探测到太阳系以外的中微子。

在此之后，日本计划将相关项目不断进行下去，但是由于第二型的设备太小，还是无法满足他们对于相关研究的需要。

这个时候，日本就已经在计划建造超级神冈探测器。

在这台设备内部，其超纯水的重量已经增长到了5万吨，光是前期探测器的建造就花费了大约1亿美元。

1996年，日本开始用超级神冈探测器进行相关实验，在1998年的时候开始发布相关探测结果，小柴昌俊因此获得了诺贝尔物理学奖。

事实上，超级神冈探测器造就的诺贝尔物理学奖并不止一个，比如，梶田隆章在2015年获得的诺贝尔物理学奖，也依靠了超级神冈探测器。

超纯水与探测器

由此可见，尽管超级神冈探测器的造价成本高，过程也很繁琐，但对于日本来说，是极为重要的科研设备。

但很明显，日本的目的绝非利用它获得诺贝尔物理学奖，那么他们的终极目的是什么呢？

首先我们必须深入了解超级神冈探测器，比如说它的原理究竟是什么？内部的超纯水又是怎样的物质？

先来说说超纯水，我们平常使用的矿泉水、纯净水山泉水等等，都是富含所谓的“杂质”，均不能算超纯水。

所谓超纯水，指的是电阻率高达1818 MΩ*cm的水（在25℃的环境下），这是什么概念呢？简单来说，超纯水的电阻率要比木头还高。

更加通俗地来说，超纯水就是几乎仅仅保留了氧和氢原子的水，是真正意义上的“纯净水”，所以它才有不导电的特性。

超纯水的制备过程也很复杂，包括多次蒸馏和收集。

【超纯水部分制备过程】

在后续的运送过程当中，还需要利用特殊设备，小心翼翼将其富集起来。

在了解到超纯水的相关信息之后，我们就可以更加轻松认识到超级神冈探测器的原理。

由于超纯水不含“杂质”的性质，如果说当其他微观粒子通过的时候，就会引起一定的反应。

不过，中微子的性质有些特殊，在自然界几乎无法被人们发现，甚至偶尔会有中微子穿过人们的身体，但我们对此毫无知觉。

【人是感觉不到中微子穿过人体的】

其主要原因在于，中微子不带电，个头小，其质量仅有电子的百万分之一（理论上的估算），再加上它以接近于光速运动的特性，导致人类很难捕捉它的影子。

从科学家预言它的存在，到真正发现它，人类足足用了20多年的时间，被科学家赋予“幽灵粒子”的称号。

为了增加中微子穿过探测器时所表现出的特性，日本还在探测器上安装了“灯泡”，当中微子穿过时就会被探测器感应，从而发出亮光。

截至2006年的时候，日本已经在超级神冈探测器上安装了6000只光电倍增管，可以让科学家直接感知到中微子的存在。

至于为什么日本需要这样一个庞大的探测器，举个很通俗的例子大家就能明白。

探测器就像一张网，它的位置是固定不动的，中微子则是它的“猎物”，如果网足够大，那么能够捕获到的猎物也就更多，反之更少。

目前日本已经不再满足于超级神冈探测器的大小，而是希望建造一台更加庞大的探测器。

终极目的

说到这里，日本的最终目的也昭然若揭，其实不外乎探索宇宙的起源和奥秘，从而巩固国家在国际上的科研权威和话语权。

正如之前所说，中微子是一种十分特殊的微观粒子，关于中微子目前人类还有很多未解之谜，或许关乎着宇宙本身。

比如说，人类至今还未直接检测到它的质量以及大小，再者，中微子震荡还有两个参数未能探测到（人类首次探测到中微子震荡的强烈证据是在超级神冈探测器建造之后），这两个参数可能和反物质有关。

历史的车轮滚滚向前，如今还未得到验证的科学事件，也许要留给后人揭开。

参考资料：

【1】央视新闻客户端：《地下700米！江门中微子实验巨型“变形金刚塔”已建成》

【2】沈志平. 超纯水水质要求与集成线路．《净水技术》，2002

【3】BAO Huaiqian等. 超纯水电解加工机理及工艺基础．《化工学报》，2006