这世界上就没有绝对纯净的物质,一般所说的纯净只是相对的,比如纯水,但半导体行业我知道,对溶解氧,溶解硅,有机物,的要求是ppb等级的,即十亿分之几的水平!
1.最清=离子最少,这点就不严谨,离子只是浓度大了,特定离子会改变水的颜色,怎么证明离子会影响透明度?影响水透明度的是不溶颗粒物而不是离子。
2.去离子这块,离子交换树脂什么的都很成熟,是可以做到很好。但是氧控对于这个装置有什么意义?在密闭容器里对水除氧不难,做到0.01ppm很容易。但是只要水和空气接触,马上可以溶解氧进去,除氧就毫无意义了。在这个装置上面的空气是否含氧这块就不敢说。我认为是含氧的,在山体岩洞里,也做不到完全隔绝空气。
严格地讲,我把“清”等同于“纯净”而有人觉得“清”是“透明”。我觉得两种说法都说得通,甚至还可以有“清”是“高透光率”等等理解,我觉得都可以算对,角度不同。就我查询到的资料来看,剩余空气含氧,因此氧控没有做是很有可能的。但是我查到的资料确实明确的指出有空气净化装置和氡气过滤,剩余空气可以认为是除氡气的洁净空气。但是那个水其实极其危险, 因为不含任何杂质,所以它天然是浓度较低的一方。之前以为女科学家就在水上划船时不小心把头发碰到了水上。结果当天晚上头发就干枯,头皮发痒。因为超纯水通过头发吸出了头皮里的营养物质,而且超纯水的腐蚀性也很强。
扫描隧道显微镜观察到的最纯水下(左)和空气中(右)的二氧化钛表面,空气中的二氧化钛表面在[001]方向上形成了单层羧酸盐。
质子衰变会生成一个正电子和一个称为中性Ⅱ介子的粒子。然而正是因为还没有发现,我们在实验上可以确定质子寿命的下限值,至少为1.23×10∧34年。某些万有理论的模型预测其半衰期为10∧36年。 至于为什么会提出\质子衰变 是因为万有理论中的一些假设需要质子衰变来完善其框架。中微子穿过地球,都知道原子核占有的体积很小,原子是空的,但是穿过地球的话有那么多重叠的原子核,好比中微子是个箭,箭和剪头对碰的概率很小,但是如果对面是重叠的n多支箭的话那几率就很大了,不明白为什么说穿过地球几乎是透明的,它如果不跟一千米处的原子核碰撞,也会跟以下x km处的碰撞,只不过难测试到罢了。
这个水池里面的碰撞概率当然很小是可以理解的,面积,深度空间尺度上都比较小罢了。原子间的距离就像星球对比宇宙。除了一些陨石,几乎很难发生星球之间的碰撞。由于引力的关系。那么重点来了。 原子间中的中微子是否也一样,符合万有引力。那么,假如没有外力影响,那么那个大水池的中微子是否会保持相对距离而不碰撞。
东京大学建造了一座探测器,叫超级神冈探测器,可以探测来到地球的中微子。
太阳会发出很多中微子,这些中微子大一部分会穿过整个地球,其中的一小部分恰好被水桶拦截,进而被观测到。从这个角度讲,是可以拍到晚上的太阳,也算是可以证明,夜晚太阳没有消失。在固定温度下,挥发性物质有固定饱和蒸汽压的存在,当蒸汽压达到或超过临界值时就会凝固。比如空气可以理解为真空条件下注入了空气,通过加压可以使得空气中各种气体出现液化或固化,这就是低纯液氮液氧的制作方法。换句话说,只要在密闭空间内注入足够的水蒸气,真空中也可以有大量的水凝固。就是说有些看似容易被影响的什么“绝对球体”“高纯度”其实只是人肉眼不能看得细致才觉得很容易被影响,实际上我们制造的最完美的球体表面用显微镜看仍然坑坑洼洼,所以你就算摸摸它也无妨。而“每百万个水分子有两个杂质粒子”看起来让人觉得:哇,这么纯,肯定就算这片湖都只有几个杂质吧。而实际上1mL这种纯度的水里就至少有2万亿亿个杂质粒子。
左边的一大罐就是超纯水了!
因为我们平时觉得“百万分之一”这个纯度已经足够大了,所以我们觉得这么小的分数应该只会得到很少的杂质粒子。但对于粒子来说,如果1mol物质里面如果只有几亿个杂质粒子的话,就已经是传说级的纯度了。
没结晶核是不会结冰的,只要水足够干净,过冷现象就可以发生。我做生物实验太干净了偶尔会出现这情况,从冰箱里拿出来还是液相,摇一下就结冰了。不仅仅是水,只要是没有晶核的液体都可以出现这种现象,举两个栗子:比较容易做的,把可乐摇晃后平稳放进冰箱冷冻室,数小时后打开,只要不发生强震动,可乐不会结冰,这个时候倒出来会迅速结冰形成可乐冰沙;比较麻烦的一个是过饱和溶液,高中有一个硫酸铜结晶的实验,在水中加入过量硫酸铜加热溶解,冷却后硫酸铜并不会第一时间凝结,而是形成一个不稳定的过饱和溶液,如果你密封好不震动不落入灰尘,这个状态可以维持很久。
要是还考虑同位素的话,那就超过水分子这种化学性质的范畴了。而且,考虑氢原子的同位素,怎么不考虑下氧的感受,自然界氧有3个稳定同位素16O、17O和18O,它们的丰度分别为99.762%、0.038%和0.200%。一个水分子最纯了。重水反应堆里的重水慢化剂里溶解了大量的气体裂变产物,腐蚀活化产物,比如钴60等。还会人为添加硝酸钆作为化学毒物吸收中子,添加化学除氧试剂。而且中子辐照分解氧也溶于水。
可以说运行中的重水慢化剂可脏可脏了。正是因为不干净,要不断去除各种离子等,才设置化学容积控制系统。而不是因为设置了这个系统反过来证明它干净。是这个重水里的H2O含量高还是那个轻水里的D2O含量高?用重水只是因为重水吸收截面小,并不对氢同位素的浓度比例有很高要求。另一方面,由中子撞击产生的各种氧同位素甚至其它放射性同位素怎么考虑?在中子密度如此高的环境里存在世界上最纯的水就像在垃圾堆里存在世界上最干净的食物一样不可思议。
世界上最纯的冰和水
超级神冈划船那张宣传照,是当初建好以后,先灌的普通水,为了测试密闭性还有调试光电倍增管,划船进去顺便拍了照。但是实际运行的时候,用的水的纯净度是相当高的。反应堆中子慢化用的水,考虑到中子慢化截面,只要氘比例足够高就行了应该,而且我印象中他们做聚变实验的买高纯氘其实不是很贵,这跟U不一样,毕竟元素丰度还有总量都差得不是一点半点。但是液体探测器用的水,水的纯度直接决定了本底高低,要求肯定是高得多的。
氘提纯没那么难,还是便宜的。氚可能还贵一些,因为要人工生产。你要提纯U的同位素,首先要用化学手段从矿石提纯,再在严格条件下做成氧化物,然后做成溶液,上离心机分离,最后还要变回二氧化铀。氘的话,把蒸馏水直接放离心机就出来了。