前不久日本要將核廢水排入大海的新聞頻頻登上熱搜,喜提來自各個國家人民的“友好問候”。本來在世界上海水污染已經是各個沿海國家共同的難題,日本這次的決定絲毫沒有為全人類的存亡考慮。信誓旦旦地表明自己的做法是正確的,實在是撿了芝麻丟了西瓜的盲目之舉。
核廢水排海冷知識
他們不管環境的污染仍然堅持排放污水的原因實則是他們國家地下億千米的地底深處建立了幾個100米高的探測器。目前這幾所探測器之中分別存儲了超過五萬噸的超純水。
水是生命之源,人類目前能夠使用的淡水資源寥寥無幾,還有許多遭受了污染。日本存儲超純水是為了預防水資源污染和淡水資源消失嗎?
日本超純水
首先我們應該了解日本一年所需的淡水資源超過了900億噸,相比之下五萬噸簡直是九牛一毛,那日本存儲超純水的目的究竟是為了什么?
中微子
日本建立的探測器主要是為了探索中微子,而存儲超純水的目的就是為了研究中微子的衰變以及其中蘊含的信息。
中微子
宇宙是由物質和能量構成的,而物質又是由不計其數的粒子組成。中微子也是屬于粒子中的一種,性質是中性,所以一般的電磁反應對它都不起作用。據研究表明在太陽核聚變時會產生大量的中微子,超過了10的38次方個,其中的一部分會飛往地球。
而它在自然界中的存在感十分低,雖然數量巨大,但卻時時刻刻存在在人類周圍。甚至可以穿透我們的身體,所幸不會造成什么嚴重的后果。但是它很難與物質發生反應,從太陽飛往地球的中微子只有一小部分留在了地球,其它的早就透過大氣層飛往宇宙深處了。
宇宙中的中微子
1931年科學家根據能量守恒定律預言中微子會帶走地球的一部分能量逃竄到外太空。1956年,中微子的實體首次被人類在實驗室中發現,根據實驗表明世界的組成在目前發現的來看有12種,其中四分之一是不同種類的中微子。
要找到它可不是一件容易的事情,因為它的性質是中性所以不能通過電極反應。為了留住中微子,人類研究發現它在水中是有萬分之一的可能性和氫氧原子發生反應。
俄羅斯科學家研究中微子
這一發現可讓日本科學家產生了興趣,同時也在真空中做了實驗,發現它在真空中的速度明顯低于在水中的速度。由此可以證明中微子在水中的速度快于光速,并且還會發出輻射光線,這對中微子的研究有著重要意義。所以,既然在水中可以發生反應,那為什么要選擇超純水呢?超純水的特點又是什么?
超純水實驗
為了記錄中微子散發的輻射光線,并且阻擋其它粒子的干擾,必須要利用一種盡可能只有氫氧原子的物質。中學我們學習物理時了解到水中呈現極性,這導致了自然界中的許多物質都可以溶于水,還可以在水中發生化學反應。
超純水
但是平常所用的水中含有許多礦物原子以及細菌,超純水在概念上來說就是除了水以外就沒有其他物質了。但是要想研究出極高濃度的超純水,還需要經過許多復雜的步驟,并且成本也非常高,比如紫外線滅菌、將水中的離子分離去除等等,但是這樣得出的超純水幾乎不會有任何雜質。
日本將在實驗中提煉出的超純水分為一到三級。一級超純水品質最好,除了氫氧原子幾乎沒有其它任何物質。二級超純水次之,會殘留一些礦物質。三級超純水除了比自來水稍微好一些沒有其它的優點。
超純水
為了更加精確地探索中微子,自然會使用一級了。所以一級超純水中只剩下氫氧原子。但是水作為一般的電解質,需要含有一定的導電性,超純水導電性極差,就算再高溫時也只比原來的高出零點幾個百分點。
但是這樣的好處就是可以提高中微子在超純水中與氫氧原子的碰撞概率。在中微子與氫氧原子成功發生反應后,探測器中的光電倍增管可以捕捉到這些很微弱的反應信息并且及時返回告知人類。這個倍增管對光的靈敏度極高,在超純水中的反應幾乎不會逃脫它的眼睛。
研究中微子的意義
其實這個實驗的最開始是由美國和日本同時進行的,但是隨著日本在光學產業上加大力度發展,其研究成果早已超越美國,世界也就自然默認日本在這一領域遙遙領先。
中微子
那么日本為什么要耗費如此巨資投入到中微子的研究中?實際上真正的原因是因為中微子可以傳遞信息。如果只是簡單地傳遞信息只需要通過一些普通的通信工具就可以了。但中微子不同,它能夠跨越光年將信息帶入宇宙之中。這自然為發現地外文明奠定了基礎。
地外文明
早在1987年,日本的探測器就在遙遠的外太空中的一顆天體爆發后在地球上記錄到了八個左右的中微子,也正面說明中微子的運行速度極其快,已經遠遠超過光子,若是能夠徹底研究透中微子,那么人類文明將得到更加長久的延續。
而我國在2022年也開始進行與中微子有關的實驗,現目前為止這項技術炙手可熱。
結語
中微子的研究可以給人類帶來莫大的好處,但是日本將核廢水倒入海水中這一點絕不可原諒。當年日本核電站泄露導致現在福島地區還存在著輻射,周圍的動物和水源都受到了嚴重的污染,十幾萬人民也深受其害。
拒絕核廢水排放
歷史需要銘記,環境也需要人類共同的保護。中微子的研究過程是漫長的,或許要經歷幾十輩的努力才能參悟。雖說人類要將目光放在長遠上,但是如果核廢水排入大海將很快地威脅到人類的生存環境,海洋內的動物也會受到污染。我們始終對日本的這項做法堅決抵制。