這世界上就沒有絕對(duì)純凈的物質(zhì),一般所說的純凈只是相對(duì)的,比如純水,但半導(dǎo)體行業(yè)我知道,對(duì)溶解氧,溶解硅,有機(jī)物,的要求是ppb等級(jí)的,即十億分之幾的水平!
1.最清=離子最少,這點(diǎn)就不嚴(yán)謹(jǐn),離子只是濃度大了,特定離子會(huì)改變水的顏色,怎么證明離子會(huì)影響透明度?影響水透明度的是不溶顆粒物而不是離子。
2.去離子這塊,離子交換樹脂什么的都很成熟,是可以做到很好。但是氧控對(duì)于這個(gè)裝置有什么意義?在密閉容器里對(duì)水除氧不難,做到0.01ppm很容易。但是只要水和空氣接觸,馬上可以溶解氧進(jìn)去,除氧就毫無意義了。在這個(gè)裝置上面的空氣是否含氧這塊就不敢說。我認(rèn)為是含氧的,在山體巖洞里,也做不到完全隔絕空氣。
嚴(yán)格的講,我把“清”等同于“純凈”而有人覺得“清”是“透明”。我覺得兩種說法都說得通,甚至還可以有“清”是“高透光率”等等理解,我覺得都可以算對(duì),角度不同。就我查詢到的資料來看,剩余空氣含氧,因此氧控沒有做是很有可能的。但是我查到的資料確實(shí)明確的指出有空氣凈化裝置和氡氣過濾,剩余空氣可以認(rèn)為是除氡氣的潔凈空氣。但是那個(gè)水其實(shí)極其危險(xiǎn), 因?yàn)椴缓魏坞s質(zhì),所以它天然是濃度較低的一方。之前以為女科學(xué)家就再水上劃船時(shí)不小心把頭發(fā)碰到了水上。結(jié)果當(dāng)天晚上頭發(fā)就干枯,頭皮發(fā)癢。因?yàn)槌兯ㄟ^頭發(fā)吸出了頭皮里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且超純水的腐蝕性也很強(qiáng)。
掃描隧道顯微鏡觀察到的最純水下(左)和空氣中(右)的二氧化鈦表面,空氣中的二氧化鈦表面在[001]方向上形成了單層羧酸鹽。
質(zhì)子衰變會(huì)生成一個(gè)正電子和一個(gè)稱為中性Ⅱ介子的粒子。然而正是因?yàn)檫€沒有發(fā)現(xiàn),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)上可以確定質(zhì)子壽命的下限值,至少為1.23×10∧34年。某些萬有理論的模型預(yù)測(cè)其半衰期為10∧36年。 至于為什么會(huì)提出''質(zhì)子衰變 是因?yàn)槿f有理論中的一些假設(shè)需要質(zhì)子衰變來完善其框架。中微子穿過地球,都知道原子核占有的體積很小,原子是空的,但是穿過地球的話有那么多重疊的原子核,好比中微子是個(gè)箭,箭和剪頭對(duì)碰的概率很小,但是如果對(duì)面是重疊的n多支箭的話那幾率就很大了,不明白為什么說穿過地球幾乎是透明的,它如果不跟一千米處的原子核碰撞,也會(huì)跟以下x km處的碰撞,只不過難測(cè)試到罷了。這個(gè)水池里面的碰撞概率當(dāng)然很小是可以理解的,面積,深度空間尺度上都比較小罷了。原子間的距離就像星球?qū)Ρ扔钪妗?/strong>除了一些隕石,幾乎很難發(fā)生星球之間的碰撞。由于引力的關(guān)系。那么重點(diǎn)來了。 原子間中的中微子是否也一樣,符合萬有引力。那么,假如沒有外力影響,那么那個(gè)大水池的中微子是否會(huì)保持相對(duì)距離而不碰撞。
東京大學(xué)建造了一座探測(cè)器,叫超級(jí)神岡探測(cè)器,可以探測(cè)來到地球的中微子。
太陽會(huì)發(fā)出很多中微子,這些中微子大一部分會(huì)穿過整個(gè)地球,其中的一小部分恰好被水桶攔截,進(jìn)而被觀測(cè)到。從這個(gè)角度講,是可以拍到晚上的太陽,也算是可以證明,夜晚太陽沒有消失。在固定溫度下,揮發(fā)性物質(zhì)有固定飽和蒸汽壓的存在,當(dāng)蒸汽壓達(dá)到或超過臨界值時(shí)就會(huì)凝固。比如空氣可以理解為真空條件下注入了空氣,通過加壓可以使得空氣中各種氣體出現(xiàn)液化或固化,這就是低純液氮液氧的制作方法。換句話說,只要在密閉空間內(nèi)注入足夠的水蒸氣,真空中也可以有大量的水凝固。就是說有些看似容易被影響的什么“絕對(duì)球體”“高純度”其實(shí)只是人肉眼不能看得細(xì)致才覺得很容易被影響,實(shí)際上我們制造的最完美的球體表面用顯微鏡看仍然坑坑洼洼,所以你就算摸摸它也無妨。而“每百萬個(gè)水分子有兩個(gè)雜質(zhì)粒子”看起來讓人覺得:哇,這么純,肯定就算這片湖都只有幾個(gè)雜質(zhì)吧。而實(shí)際上1mL這種純度的水里就至少有2萬億億個(gè)雜質(zhì)粒子。
左邊的一大罐就是超純水了!
因?yàn)槲覀兤綍r(shí)覺得“百萬分之一”這個(gè)純度已經(jīng)足夠大了,所以我們覺得這么小的分?jǐn)?shù)應(yīng)該只會(huì)得到很少的雜質(zhì)粒子。但對(duì)于粒子來說,如果1mol物質(zhì)里面如果只有幾億個(gè)雜質(zhì)粒子的話,就已經(jīng)是傳說級(jí)的純度了。
沒結(jié)晶核是不會(huì)結(jié)冰的,只要水足夠干凈,過冷現(xiàn)象就可以發(fā)生。我做生物實(shí)驗(yàn)太干凈了偶爾會(huì)出現(xiàn)這情況,從冰箱里拿出來還是液相,搖一下就結(jié)冰了。不僅僅是水,只要是沒有晶核的液體都可以出現(xiàn)這種現(xiàn)象,舉兩個(gè)栗子:比較容易做的,把可樂搖晃后平穩(wěn)放進(jìn)冰箱冷凍室,數(shù)小時(shí)后打開,只要不發(fā)生強(qiáng)震動(dòng),可樂不會(huì)結(jié)冰,這個(gè)時(shí)候倒出來會(huì)迅速結(jié)冰形成可樂冰沙;比較麻煩的一個(gè)是過飽和溶液,高中有一個(gè)硫酸銅結(jié)晶的實(shí)驗(yàn),在水中加入過量硫酸銅加熱溶解,冷卻后硫酸銅并不會(huì)第一時(shí)間凝結(jié),而是形成一個(gè)不穩(wěn)定的過飽和溶液,如果你密封好不震動(dòng)不落入灰塵,這個(gè)狀態(tài)可以維持很久。
要是還考慮同位素的話,那就超過水分子這種化學(xué)性質(zhì)的范疇了。而且,考慮氫原子的同位素,怎么不考慮下氧的感受,自然界氧有3個(gè)穩(wěn)定同位素16O、17O和18O,它們的豐度分別為99.762%、0.038%和0.200%。一個(gè)水分子最純了。重水反應(yīng)堆里的重水慢化劑里溶解了大量的氣體裂變產(chǎn)物,腐蝕活化產(chǎn)物,比如鈷60等。還會(huì)人為添加硝酸釓作為化學(xué)毒物吸收中子,添加化學(xué)除氧試劑。而且中子輻照分解氧也溶于水??梢哉f運(yùn)行中的重水慢化劑可臟可臟了。正是因?yàn)椴桓蓛簦粩嗳コ鞣N離子等,才設(shè)置化學(xué)容積控制系統(tǒng)。而不是因?yàn)樵O(shè)置了這個(gè)系統(tǒng)反過來證明它干凈。是這個(gè)重水里的H2O含量高還是那個(gè)輕水里的D2O含量高?用重水只是因?yàn)橹厮战孛嫘?,并不?duì)氫同位素的濃度比例有很高要求。另一方面,由中子撞擊產(chǎn)生的各種氧同位素甚至其它放射性同位素怎么考慮?在中子密度如此高的環(huán)境里存在世界上最純的水就像在垃圾堆里存在世界上最干凈的食物一樣不可思議。
世界上最純的冰和水
超級(jí)神岡劃船那張宣傳照,是當(dāng)初建好以后,先灌的普通水,為了測(cè)試密閉性還有調(diào)試光電倍增管,劃船進(jìn)去順便拍了照。但是實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候,用的水的純凈度是相當(dāng)高的。反應(yīng)堆中子慢化用的水,考慮到中子慢化截面,只要氘比例足夠高就行了應(yīng)該,而且我印象中他們做聚變實(shí)驗(yàn)的買高純氘其實(shí)不是很貴,這跟U不一樣,畢竟元素豐度還有總量都差得不是一點(diǎn)半點(diǎn)。但是液體探測(cè)器用的水,水的純度直接決定了本底高低,要求肯定是高得多的。
氘提純沒那么難,還是便宜的。氚可能還貴一些,因?yàn)橐斯どa(chǎn)。你要提純U的同位素,首先要用化學(xué)手段從礦石提純,再在嚴(yán)格條件下做成氧化物,然后做成溶液,上離心機(jī)分離,最后還要變回二氧化鈾。氘的話,把蒸餾水直接放離心機(jī)就出來了。
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