100%纯的水存在吗？为什么日本在地下1000米，存储5万吨超纯水？

在日本的岐阜县，有一座废弃矿山，下到1000米深处，你一定会被眼前的景象震撼到。这是一个高41.4米，直径39.3米的圆柱形不锈钢容器，内壁上密密麻麻地分布着金色圆球，里面还盛放着5万吨超纯水。

超纯水是什么？为什么日本要将它埋在这里呢？

超纯水，顾名思义，就是纯到除了水，什么都没有。没有悬浮的杂质，没有溶解的离子，甚至没有溶解的空气。而这种纯度的水在自然界中根本不存在，因此，只能通过科技手段制备超纯水。它不导电，电阻率达到18兆欧姆·厘米，是一种优良的绝缘体。

理论上的超纯水分子构成

而之所以将超纯水埋藏在这里，是因为这个装置并不是一个简单的容器，而是用来探测“中微子”的“超级神冈探测器”。

中微子是什么？

中微子是一种速度接近光速，质量极轻的粒子，对于中微子来说，地球就像是透明的，因此，每时每刻，都有无数中微子穿过地球，可是它们并不会与地球上的物体进行互动，人们也就很难察觉到它们的踪迹，因此，中微子也被称为宇宙间的“隐身人”。

当然，也有特殊情况存在，如果中微子与原子核发生碰撞，就会释放出轻粒子，而轻粒子会进一步产生“契伦科夫辐射”，即在介质中的运动速度超过光时，释放的一种电磁辐射，它会闪耀着蓝色辉光。

契伦科夫辐射

如何找到中微子？

我们需要看到“契伦科夫辐射”。其实，将探测器建在1000米深的地下，就基本隔绝了宇宙射线和人类活动的干扰，再加上超纯水的内部没有杂质，也就不会影响契伦科夫光的产生，而满墙的金色圆球其实是一万多个“光电倍增管”，它们可以把光信号放大1亿倍，即使再微弱的光芒也能被这些眼睛看到。

想象一下，在千米深的地下，有一大桶水和一万多只眼睛，它们日夜守候，只为观察一个粒子在撞上另一个粒子时发出的微光，多少有了一些浪漫和孤寂的意味。

人类为什么要苦苦找寻中微子呢？

首先，我们的宇宙产生于137亿年前的一次大爆炸，在爆炸的瞬间就产生了无数的中微子，找到它们就可能找到最早期的宇宙信息。

其次，科学家相信，在大爆炸之处同时产生了物质世界和反物质世界，只是后来反物质世界消失了，而广泛存在于物质世界中的中微子，就包含着解开这个谜团的重要信息。

物质世界和反物质世界

再者，超新星爆发时，中微子会带走99%的能量，它们或许能告诉我们超新星爆发的机制……

目前，日本正在筹备建设一个规模更大的中微子探测器——顶级神冈，它的储水量高达26万吨，是超级神冈的5倍多，水池壁上更是安装了4万多个光电倍增管，预计在2026年开始收集数据。而我国建设的“江门中微子实验”也将于2022年完成，它会接替“大亚湾反应堆中微子实验”，继续投身于中微子的研究当中。

大亚湾反应堆中微子实验