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　　最新發現與創新：“五夸克”基本粒子被發現

　　據報導：最近，3個國際科學家小組相繼發現一種被稱為“五夸克”的基本粒子．這一新發現的基本粒子包括4個夸克和1個反夸克．該項研究的實驗證據將公布在即將出版的《物理評論通信》上．

　　此次發現的“五夸克”粒子包含2個“上夸克”和2個“下夸克”，還含有1個奇異的所謂反夸克．在此之前，科學家還從未發現過包含多于3個夸克的基本粒子．對這一新的發現，布魯克海文國家實驗室核物理學家桑多菲說：“以往30年的尋找都來能找到這種粒子的存在證據，所以這個消息確實激動人心．”科學家認為，新探測到的粒子可能僅僅是“五夸克”粒子家庭中第一個被發現的成員，含有4個或6個夸克的粒子也因此有了找到的可能．

　　盡管該基本粒子非常復雜，但這個粒子符合被稱作標準模型的基本粒子理論．為進一步解釋5個夸克粒子如何能共存于一個粒子內，理論物理學家將會重新考慮夸克和膠子(膠子是將夸克連在一起的粒子)之間相互作用的模型．

　　1997年，俄國理論學家戴阿科諾夫等人預測，存在質量約比氫原子的質量大50％的“五夸克”粒子．理論物理學家懷疑，2001年日本的SP環一8加速器在試驗用伽馬射線轟擊一片塑料時，可能就不經意地造出了這種新粒子，他們希望SP環－8加速器小組重新檢驗當年的實驗數據．該小組的研究人員在徹底檢查這些數據的過程中，果然發現了約有20個“五夸克”粒子的存在蹤跡．

　　受SP環－8的加速器小組發現的鼓舞，托馬斯·杰裴遜國家加速器實驗室和莫斯科理論和實驗物理研究所的科學家，也對各自不同類粒子碰撞的舊數據進行了復查，結果他們同樣獲得了自己的“五夸克”粒子存在的證據．

　　“五夸克”粒子的發現者之一，日本SP環－8同步加速小組領導人Nakano說：“如果‘五夸克’粒子能存在于今天的實驗室中，它也會存在于宇宙誕生的最初時刻．”

請問這項發現有什么重大意義？

閱讀以下文章并回答后面的問題．

雨、雪、垃圾能發電

　　科學家們發現，大自然中蘊藏著巨大的能量，可以通過多種手段，從21世紀初期開始，有一定規模地向雨雪垃圾索電，是完全可以實現的．

　　利用積雪發電：大家知道，積雪的溫度是0℃以下，因此雪中蘊藏著巨大的冷能．科學家提出利用積雪發電的大膽設想．它的工作原理是，將蒸發器放在地面上，將凝縮器放在高山上，再用兩根管子將它們連接在一起，然后抽出管內空氣，用地下熱水使低沸點的氟里昂(即現代電冰箱所用的制冷物質)汽化，并以雪冷卻凝縮器，由于氟里昂的沸點很低，加上管內被抽空，所以它就沸騰起來，變成氣體快速向管子的上端跑去，沖擊汽輪機旋轉，從而帶動發電機發電．試驗證明，1 t雪可把2～4 t氟里昂送上蓄液器．可見雪的發電本領是十分驚人的．

　　雪的資源極其豐富，地球上34％的國家屬多雪地區．我國東北和新疆北部是全國下雪天數最多的地區，每年平均在40天以上，積雪日數在90天以上．積雪發電的問世，將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來發電能源．

　　利用下雨發電：目前，科學家們研究雨能的利用已獲得成功，它是利用一種葉片交錯排列，并能自動關閉的輪子，輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴，并能自動開關，使輪子一側受力大，另一側受力小，從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉，驅動電機發電．雨能電站可以彌補地面太陽能電站的不足，使人類巧妙而完美地應用太陽能、風能、雨能．

　　我國南方雨能資源豐富，特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足，一年四季冰雪期很少，雨季的降雨量一般都比較多，陰雨天利用雨能發電，陽天利用太陽能發電，這樣無論晴天或陰雨天，人們都可以享受到大自然的恩賜，享受到電能帶來的光和熱．

　　微生物電池：在探索微生物能源工作中，一些國家正在從事著微生物電池的研究．什么是微生物電池呢？它是一種用微生物的代謝產物，做電極活性物質，從而獲取電能．從研究的進展看，作為微生物電池的活性物質，只限于甲酸、氫、氨等．我們用一種叫產氣單抱菌的細菌，處理100摩爾椰子汁，使其生成甲酸，然后把以此做電解液的3個電池串連在一起，生成的電能可使半導體收音機連續播放50多個小時．當然，這只是試驗，但它表現出的事實是令人神往的．

　　21世紀是人類飛向宇宙的時代，在宇宙飛船這樣的封閉系統中，排泄物的處理確實是個必須解決的問題．美國宇宙航行局設計了一種一舉兩得的解決方案：用一種芽孢桿菌處理尿，使尿酸分解而生成尿素，在尿素酶的作用下分解尿素產生氨．氨用做電極活性物質，在鉑電極上產生電極反應，組成了邀翔太空的理想微生物電池．在宇航條件下，每人每天如果排出22克尿，就能夠獲得47瓦時的電力．

　　氫燃料電池，成為微生物能源的又一種電能形式．利用一種產生氫氣能力強的細菌，在容積為10升的發酵裝置中，每小時所產生的近20升氫氣，足以維持3.1～3.5伏燃料電池的工作．科學日新月異的21世紀，有機廢水的處理也與微生物電池發生了密切關系．在利用微生物處理有機廢水時，在使廢水無害化的同時，可以把微生物的代謝產物做微生物電池的活性物質，從而獲得電能，從這個角度上，微生物做為同時解決公害和能源問題的一種手段，已引起人們的廣泛注意．盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態，使用也還只限于一定范圍，但是到21世紀的某一天，微生物電池就能夠帶動著馬達飛轉，為人類創造更多的物質財富．

　　向污泥要能源：城市下水道污泥中富含有機物質，其中蘊藏著可觀的能量．不少國家已開始利用厭氧細菌將下水道污泥“消化”，然后收集其中產生的沼氣作為熱源，并將下水道污泥制成固體燃料．

　　關于下水道污泥作為固體燃料的開發與實用化研究方面，歐洲國家居領先地位．日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發電的試驗也已獲成功．日本能源科學家還將下水道污泥利用多級蒸發法制成固狀物，所得燃料的發熱量為16 000～18 000 kJ/kg，與煤差不多．

　　德國的一家化學公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10％的普通生活污水)進行處理，所得活性污泥作為燃料，他們在下水道污水中加入有機凝集劑，再用電力脫水機脫去部分水分，加入一定比例的粉煤，最后利用壓濾機榨干水分，用這種方法制成的燃料發熱量大約是9 200～1 000 kJ/kg，并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能．

　　從下水道污泥中挖掘潛在能源，不僅開辟了能源新途徑，還可以根本上解決城市下水道污泥污染問題．對改善城市地下水水質有著至關重要的作用．環境科學家有必要重新估計下水道污泥的作用和利用價值，進一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設計．

　　目前，世界上許多國家正在研究，能否建立一個從污水處理到能源、環保方面的綜合管理體系，以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問題．

摘自《能源趣覽》

閱讀完以上文章后回答：

(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式？分別是什么？

(2)利用積雪和下雨發電的工作原理分別是什么？

(3)結合你在日常生活中對能源的利用，談談你對節約能源的看法．

閱讀短文然后回答問題。

秦山核電站

    秦山核電站位于東海之濱美麗富饒的杭州灣畔，是中國第一座依靠自己的力量設計、建造和運營管理的30萬千瓦壓水堆核電站。1985年3月澆灌第一罐核島底板混凝土，1991年12月首次并網發電，1994年4月設入商業運行，1995年7月通過國家驗收。它的建成投產結束了祖國大陸無，核電的歷史，是我國和平利用核能的光輝典范，同時也使我國成為繼美、英、法、前蘇聯、加拿大、瑞典之后世界上第七個能夠自行設計、建造核電站的國家。

    秦山核電站始終堅持自力更生，自主進行研究設計，同時也十分重視吸收國外先進經驗。在建設中。盡量利用國內技術和條件，同時引進了一些國內一時難以解決的關鍵設備和材料；    設備按臺件統計，國產占95％，進口占5％；按資金統計，國產占70％，進口占30％。這種建設模式被證明是成功的，對我國以后的核電發展具有重要的深遠意義，增強了我們走自主發展核電道路的決心。秦山核電站投入運行10年來，運行業績良好，截至2002年4月，  已累計發電175億千瓦時，平均負荷因子為65.51％。  實現銷售收入近50億元，上繳各種稅費近8億元，創造了良好的社會效益和經濟效益。10年來，我們依靠自己的力量，不斷地探索和總結經驗，不僅逐步建立起較完善的安全質量管理體系，而且通過一系列的材料狀態整治和技術改造，確保了電站安全、可靠、經濟地運行。2001年是電站并網發電10周年，機組連續功率運行331天，創10年運行的最好成績，為推廣核電國產化新形象作出了貢獻。10年的安全穩定運行充分說明：我國有能力設計制造核電站，也能運行管理好核電站。秦山核電站無愧于“國之光榮”的稱號。

    安全是核電站的生命，核電站的安全可靠運行離不開行之有效的管理。根據國家核安全法規及有關國際核安全導則等文件的要求，秦山核電站確立了一套能夠有效運作的組織機制，建立了較完善的質量保證體系。為保證電站的安全生產，制定了質保、核安全、輻射防護、環境監測、應急：住備、培訓、維修、在役檢查、廢物管理等領域的管理大綱。每個管理大綱都明確規定管理目標、原則、內容方法、要求程序、組織和指揮體系、職責分工等。編制了與之相適應的各種管理制度、細則、規程、程序等各類管理文件。經過10年的發展和完善，電站現有13類165個生產管理制度，14類61個行政管理制度，22類 203份運行規程，8類22份運行圖，5類19份運行手冊，11類150份試驗規程，23類 428份維修規程，2類7份維修圖冊。完善的管理制度使電站運行做到了有章可循，有法可依，保證了核電站的安全運行。

    目前，泰山核電站三道屏障完整，三廢排放控制有效。放射性物質年排放總量低于國家規定的排放限值，達到國際同類核電站的先進水平。環境監測結果表明，秦山核電站是安全、清潔的，未對其周圍輻射環境產生任何可察覺的影響。2001年被評為國家；級環保企業。

    10年的安全運行積累了大量的寶貴經驗，為中國核電的后續發展培養和鍛煉了一批優秀的管理人才和運行、維修技術人才，達到了原先設想“掌握技術、培養隊伍、積累經驗，為中國進一步發展核電打好基礎”的目的。   

    秦山核電站從建設之初，就備受黨和國家領導的關懷和重視，不少中央領導同志都先后視察過秦山核電站，對秦山核電站的建設給予了充分的肯定。

    中國核電從秦山起步，秦山核電站將繼續秉承中國核工業的光榮傳統，堅持“安全第一、質量第一、科學至上”的原則，展中國核電國產化能力，樹核能安全環保形象，為核工業發展再創輝煌。

（1）秦山核電站的核心部分是什么?它是利用什么形式獲取核能的？

    （2）談談你對核能利用的認識。