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3米地下金属探测仪价格? 日本建造的圆柱体不锈钢容器,到底想要干什么?

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落井下石的老徐
落井下石的老徐 2021-03-16 11:12
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本文参加了Baijiahao#科学了超级#系列的征文比赛。

1982年,日本在一座废弃矿井下1000米处多年,日本斥资1亿美元建造了一个直径和高度约40米的圆柱形不锈钢容器,其中装有5万吨超纯金属。水高达9 9. 999999%。

到2020年,日本将再花费6亿美元在地下1800米处建造一个更大的圆柱形不锈钢容器。计划在七年内完成。新容器的直径和高度约为70米,可容纳26万吨超纯水。

那么,日本想将如此多的超纯净水储存在地下怎么办?

实际上,日本制造的容器是一种用于检测宇宙中极其神秘的中微子的尖端科学仪器。该仪器称为超级神冈中微子探测器。未来将建造的是世界上最大的中微子探测器-顶级神冈探测器。至于为什么要使用这么多超纯水,这与中微子的特性有关。

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根据粒子物理学的标准模型,中微子是电中性的基本粒子。中微子的静态质量接近于零,这意味着它们可以移动得足够快以达到光速。那么,应该如何检测中微子呢?为什么要这么积极地搜索中微子?

据我们所知,自然界中所有力的相互作用都可以归结为四个基本自然力,即强核力,弱核力,电磁力和重力。当这四个基本相互作用发生在粒子之间时,就可以检测到它们的存在。

但是,中微子不参与电磁力和强核力的作用。它们非常轻,引力作用极弱,弱核力的作用力范围极短,因此很难直接检测中微子。 。中微子可以直接穿透物体而不会引起任何变化。

在宇宙中,中微子主要来自太阳。太阳内部的氢聚变每秒可产生200万亿亿亿(2×10 ^ 3 8)中微子),其能量占太阳总输出能量的1%。每秒将有9万亿。10亿(9 ×10 ^ 2 8)中微子穿过地球,通过人体的中微子数量达到每秒95万亿。

尽管每秒都有大量的中微子穿过地球和我们的身体,但它们只是通过而几乎没有反应,因此我们根本无法感知它们。只有借助极为敏感的中微子探测器(例如Super Kamioka),我们才能捕获一些中微子。

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在超级神冈探测器的内壁上,有1. 120,000个光电倍增管。将50,000吨的超纯水注入检测器,水中的各种杂质被一一去除,几乎只剩下水分子。另外3米地下金属探测仪价格,空气也已被净化。只有这样,才能确保杂质不会干扰中微子的微弱影响。

Neutrinos几乎直接穿透Super Kamioka探测器,但是偶发的中微子偶尔会与水分子中的氢和氧原子相撞,从而产生极高速度的粒子,这些粒子在水中的传播速度比水中的光速,产生短波长的契伦科夫辐射。光电倍增管可以将这种微弱的光信号转换为电信号,从而可以检测到中微子。

1987年,超新星SN1987A在大麦哲伦星云中爆发,可释放多达10 ^ 57个中微子。超级神冈探测器探测到11个中微子,这是人类历史上第一次接收到由超新星产生的中微子。

超级神冈探测器的发现不仅是新的天文学-中微子天文学分支的开张,而且是超新星爆炸预警的可能性。尽管中微子的速度比光速慢一些,但它们首先被释放,比伽马射线爆发提前三个小时到达地球。

中微子的研究也有助于发现极其神秘的暗物质,因为中微子可能是一种暗物质颗粒。超级神冈探针已经取得了一系列重大发现,许多物理学家因此获得了诺贝尔物理学奖。凭借超级神冈的经验,日本正在制造一种更灵敏的中微子探测器,即顶级神冈探测器,它可以为我们揭开更多前沿物理谜团。





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