水是生命之源，也是科学技术的重要媒介。我们每天都会接触到各种各样的水，有自来水、矿泉水、蒸馏水等等。但你知道吗，有一种水的纯度比这些水都要高得多，它就是超纯水。

超纯水是一种除了水分子之外没有任何其他组成元素的物质，它的制取和储存都非常困难和昂贵。那么，为什么有人会花费巨大的代价去制造和储存这种水呢？日本在地下1000米深处，储存了5万吨超纯水，20多年来目的何在？

一、超纯水的制取和储存

超纯水是一种绝对意义上的纯水不同于普通的水，没有用来导电的正负离子，并且几乎不含任何杂质。因此它的制取过程需要经历多个步骤，包括预处理、反渗透、离子交换、电去离子、紫外线消毒等等。这些步骤都需要使用高端的设备和技术，以及大量的能源和人力。据估计，制造一升超纯水的成本大约是1美元左右。

而超纯水的储存也不是一件容易的事情。由于超纯水这种物质只适宜25摄氏度这一种环境，因此想要做到储存使用，就必须先要保障周围温度的恒定，而且不能经常反复移动。

如果超纯水受到温度或者压力的变化，或者与空气或者其他物质接触，就会失去其原有的特性和功能。因此，将超纯水储存在地下已经成为一种有效的方法，可以保持更加稳定的品质。

二、超纯水的应用和价值

为什么日本会在地下储存这么多的超纯水呢？其实超纯水在很多领域都有着重要的作用，尤其是在高科技制造、电子产品和半导体生产等领域。

这些行业需要使用大量的超纯水来清洗、冲洗和加工设备，以确保产品的质量和性能。比如在半导体生产中，如果使用普通的水来清洗晶片表面，就会留下微小的杂质或者矿物质，影响晶片的导电性能和可靠性。而使用超纯水就可以避免这些问题，提高晶片的性能和寿命。

日本作为一个发达国家，在很多现代科学技术方面的成就举世瞩目。日本在高科技制造、电子产品和半导体生产等领域处于世界领先地位。因此日本对于超纯水的需求也非常大。

然而，日本的自然资源相对较少，因此它很难从地表水源中获得足够的超纯水供应。因此日本选择在地下储存超纯水，以满足其高科技制造业的需求，也是一种合理的选择。

除了高科技制造业之外，超纯水还有一个非常重要的用途，那就是用来检测中微子。中微子是一种非常奇特的基本粒子，它几乎不与其他物质发生反应，可以不受限制地任意穿越地球上的一切物质。

中微子是太阳和其他宇宙天体的重要信息载体，通过探测中微子的数量、能量和类型，可以了解太阳和其他宇宙天体的活动和状态，对于天体物理学和宇宙学有着重要的意义。

三、超纯水和中微子的奇妙联系

日本在地下储存超纯水的项目，其实是一个巨大的中微子探测器。这个探测器位于岐阜县神冈町，名为超级神冈探测器（Super-K）。这个探测器建在地下1000米左右，为的就是更好地避开地面上各种宇宙辐射的信号干扰。5万吨的超纯水能够大范围搜寻中微子的运动变化信号。

那么为什么要用超纯水来检测中微子呢？这是因为超纯水中的分子存在基本质子，如果质子在观测中发生衰变，就会产生高速运动的电粒子。

这种粒子的运动速度甚至可以超过水里的光速，而运动所带来的冲击波，也就是切伦科夫辐射，是一种类似物体音速飞行产生的音爆。根据现有的理论，切伦科夫辐射就是质子衰变的信号，这种信号应该能被装置里大量的光电倍增管探测到。

结语

日本在地下1000米深处储存了5万吨超纯水，并不是无缘无故而是有着深远的目的和意义。超纯水不仅是高科技制造业所需的重要资源，也是探测中微子所用的有效工具。通过超纯水和中微子之间的奇妙联系，科学家们为我们展现了一个精彩而神秘的物理世界。