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什么是世界上最純凈的水？

是希臘的melissani湖，

菲律賓的鏡湖，

抑或是其他令游客嘖嘖稱奇的江河湖海？

其實，如果從科學(xué)的角度來回答，

答案應(yīng)該是：電阻率為18.2兆歐姆厘米左右的去離子水，

這才是真正意義上的純水。

想要得到純度很高的水，

需要從自來水出發(fā)，經(jīng)過過濾、反滲透、樹脂混床等步驟。

但是為了保持純度，需要費的功夫更多，

要將純水不停地循環(huán)，

才能去掉溶入水中的材料微粒、氣體、細菌等。

所以在現(xiàn)實生活中，我們很難看見純水。

但是世界上有一處地方，常年都有著近5萬噸處于循環(huán)中的純水。

事實上，

這5萬噸純水被裝在一個直徑39.3米，

深41.4米的大金屬桶中：最初注滿它就花了整整2個月的時間。

這個桶位于日本岐阜縣的地下1000米處，

真實身份是東京大學(xué)于1983年建造的大型中微子探測器，

也是和純水相關(guān)的全球最出名的地方。

這些水幾乎達到了光學(xué)意義上的絕對透明，

有著近18.2兆歐姆厘米的電阻率，

能最大程度的降低雜質(zhì)對中微子探測的影響。

2015年，梶田隆章就因在該探測器發(fā)現(xiàn)大氣中微子振蕩，

與加拿大薩德伯里中微子觀測站分享了該年的諾貝爾物理學(xué)獎。

或許有人會問，

為什么要大費周章在地底用純水來觀測中微子，

在普通的實驗室里不行嗎？

科學(xué)家們是在沒事燒納稅人的錢么？

這是因為地球一直處于高能亞原子粒子的不斷轟擊中，

宇宙射線在上層大氣中發(fā)生的相互作用會形成嘈雜的輻射干擾。

早在60年代初，

研究人員就意識到，

地殼才是這些干擾的最佳掩體，

巖層還會屏蔽掉討厭的粒子沉降，

從那時起，

高能粒子研究所的選址就多放在了地下。

還有一個原因是，

基于中微子的特性，

純水是一個可控的理想撞擊環(huán)境，

不會有其他的干擾。

中微子接近光速，

在穿透地球時會有極微小的可能與物質(zhì)撞擊，

釋放輕粒子。

輕粒子會進一步產(chǎn)生切連柯夫輻射，

釋放出或可見或不可見的光，

而探測器的主要目的就是觀測這些輻射和光。

而中微子的數(shù)量雖然不少，

能發(fā)生這種撞擊的可能性卻是微乎其微。

所以這個研究過程，多少有點像瞎貓碰見死耗子。

而純水的一個巨大優(yōu)勢就是獲取成本低，

能大量部署——既然不能增加死耗子的數(shù)量，

人們就多放幾只瞎貓來增加一下概率。

不過，雖然日本的這個研究所出名的時間很早、

名氣也很大，

但說到中微子探測，

我們中國也有。

下圖是大亞灣中微子探測裝置，

這些金色圓球和那個日本裝置中的一樣，

學(xué)名叫光電倍增管，

放大光信號用的。

來源：狂丸科學(xué)

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