最新发现与创新：“五夸克”基本粒子被发现

　　据报导：最近，3个国际科学家小组相继发现一种被称为“五夸克”的基本粒子．这一新发现的基本粒子包括4个夸克和1个反夸克．该项研究的实验证据将公布在即将出版的《物理评论通信》上．

　　此次发现的“五夸克”粒子包含2个“上夸克”和2个“下夸克”，还含有1个奇异的所谓反夸克．在此之前，科学家还从未发现过包含多于3个夸克的基本粒子．对这一新的发现，布鲁克海文国家实验室核物理学家桑多菲说：“以往30年的寻找都来能找到这种粒子的存在证据，所以这个消息确实激动人心．”科学家认为，新探测到的粒子可能仅仅是“五夸克”粒子家庭中第一个被发现的成员，含有4个或6个夸克的粒子也因此有了找到的可能．

　　尽管该基本粒子非常复杂，但这个粒子符合被称作标准模型的基本粒子理论．为进一步解释5个夸克粒子如何能共存于一个粒子内，理论物理学家将会重新考虑夸克和胶子(胶子是将夸克连在一起的粒子)之间相互作用的模型．

　　1997年，俄国理论学家戴阿科诺夫等人预测，存在质量约比氢原子的质量大50％的“五夸克”粒子．理论物理学家怀疑，2001年日本的SP环一8加速器在试验用伽马射线轰击一片塑料时，可能就不经意地造出了这种新粒子，他们希望SP环－8加速器小组重新检验当年的实验数据．该小组的研究人员在彻底检查这些数据的过程中，果然发现了约有20个“五夸克”粒子的存在踪迹．

　　受SP环－8的加速器小组发现的鼓舞，托马斯·杰裴逊国家加速器实验室和莫斯科理论和实验物理研究所的科学家，也对各自不同类粒子碰撞的旧数据进行了复查，结果他们同样获得了自己的“五夸克”粒子存在的证据．

　　“五夸克”粒子的发现者之一，日本SP环－8同步加速小组领导人Nakano说：“如果‘五夸克’粒子能存在于今天的实验室中，它也会存在于宇宙诞生的最初时刻．”

请问这项发现有什么重大意义？

阅读以下文章并回答后面的问题．

雨、雪、垃圾能发电

　　科学家们发现，大自然中蕴藏着巨大的能量，可以通过多种手段，从21世纪初期开始，有一定规模地向雨雪垃圾索电，是完全可以实现的．

　　利用积雪发电：大家知道，积雪的温度是0℃以下，因此雪中蕴藏着巨大的冷能．科学家提出利用积雪发电的大胆设想．它的工作原理是，将蒸发器放在地面上，将凝缩器放在高山上，再用两根管子将它们连接在一起，然后抽出管内空气，用地下热水使低沸点的氟里昂(即现代电冰箱所用的制冷物质)汽化，并以雪冷却凝缩器，由于氟里昂的沸点很低，加上管内被抽空，所以它就沸腾起来，变成气体快速向管子的上端跑去，冲击汽轮机旋转，从而带动发电机发电．试验证明，1 t雪可把2～4 t氟里昂送上蓄液器．可见雪的发电本领是十分惊人的．

　　雪的资源极其丰富，地球上34％的国家属多雪地区．我国东北和新疆北部是全国下雪天数最多的地区，每年平均在40天以上，积雪日数在90天以上．积雪发电的问世，将使茫茫雪原变成人类的又一理想的未来发电能源．

　　利用下雨发电：目前，科学家们研究雨能的利用已获得成功，它是利用一种叶片交错排列，并能自动关闭的轮子，轮子的叶片可以接受来自任何方向的雨滴，并能自动开关，使轮子一侧受力大，另一侧受力小，从而在雨滴冲击和惯性的作用下高速旋转，驱动电机发电．雨能电站可以弥补地面太阳能电站的不足，使人类巧妙而完美地应用太阳能、风能、雨能．

　　我国南方雨能资源丰富，特别是华东、华南、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较多，阴雨天利用雨能发电，阳天利用太阳能发电，这样无论晴天或阴雨天，人们都可以享受到大自然的恩赐，享受到电能带来的光和热．

　　微生物电池：在探索微生物能源工作中，一些国家正在从事着微生物电池的研究．什么是微生物电池呢？它是一种用微生物的代谢产物，做电极活性物质，从而获取电能．从研究的进展看，作为微生物电池的活性物质，只限于甲酸、氢、氨等．我们用一种叫产气单抱菌的细菌，处理100摩尔椰子汁，使其生成甲酸，然后把以此做电解液的3个电池串连在一起，生成的电能可使半导体收音机连续播放50多个小时．当然，这只是试验，但它表现出的事实是令人神往的．

　　21世纪是人类飞向宇宙的时代，在宇宙飞船这样的封闭系统中，排泄物的处理确实是个必须解决的问题．美国宇宙航行局设计了一种一举两得的解决方案：用一种芽孢杆菌处理尿，使尿酸分解而生成尿素，在尿素酶的作用下分解尿素产生氨．氨用做电极活性物质，在铂电极上产生电极反应，组成了邀翔太空的理想微生物电池．在宇航条件下，每人每天如果排出22克尿，就能够获得47瓦时的电力．

　　氢燃料电池，成为微生物能源的又一种电能形式．利用一种产生氢气能力强的细菌，在容积为10升的发酵装置中，每小时所产生的近20升氢气，足以维持3.1～3.5伏燃料电池的工作．科学日新月异的21世纪，有机废水的处理也与微生物电池发生了密切关系．在利用微生物处理有机废水时，在使废水无害化的同时，可以把微生物的代谢产物做微生物电池的活性物质，从而获得电能，从这个角度上，微生物做为同时解决公害和能源问题的一种手段，已引起人们的广泛注意．尽管微生物电池的研制尚处在萌芽状态，使用也还只限于一定范围，但是到21世纪的某一天，微生物电池就能够带动着马达飞转，为人类创造更多的物质财富．

　　向污泥要能源：城市下水道污泥中富含有机物质，其中蕴藏着可观的能量．不少国家已开始利用厌氧细菌将下水道污泥“消化”，然后收集其中产生的沼气作为热源，并将下水道污泥制成固体燃料．

　　关于下水道污泥作为固体燃料的开发与实用化研究方面，欧洲国家居领先地位．日本东京都能源局利用下水道污泥作为燃料发电的试验也已获成功．日本能源科学家还将下水道污泥利用多级蒸发法制成固状物，所得燃料的发热量为16 000～18 000 kJ/kg，与煤差不多．

　　德国的一家化学公司将工厂下水道排放的废水(其中含10％的普通生活污水)进行处理，所得活性污泥作为燃料，他们在下水道污水中加入有机凝集剂，再用电力脱水机脱去部分水分，加入一定比例的粉煤，最后利用压滤机榨干水分，用这种方法制成的燃料发热量大约是9 200～1 000 kJ/kg，并且将其干燥、粉碎后并不影响其燃烧性能．

　　从下水道污泥中挖掘潜在能源，不仅开辟了能源新途径，还可以根本上解决城市下水道污泥污染问题．对改善城市地下水水质有着至关重要的作用．环境科学家有必要重新估计下水道污泥的作用和利用价值，进一步研究下水道污水处理以及下水道水系的设计．

　　目前，世界上许多国家正在研究，能否建立一个从污水处理到能源、环保方面的综合管理体系，以便一劳永逸地解决下水道污水的去向问题．

摘自《能源趣览》

阅读完以上文章后回答：

(1)文中介绍了哪几种新的能源利用方式？分别是什么？

(2)利用积雪和下雨发电的工作原理分别是什么？

(3)结合你在日常生活中对能源的利用，谈谈你对节约能源的看法．

阅读短文然后回答问题。

秦山核电站

    秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。1985年3月浇灌第一罐核岛底板混凝土，1991年12月首次并网发电，1994年4月设入商业运行，1995年7月通过国家验收。它的建成投产结束了祖国大陆无，核电的历史，是我国和平利用核能的光辉典范，同时也使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。

    秦山核电站始终坚持自力更生，自主进行研究设计，同时也十分重视吸收国外先进经验。在建设中。尽量利用国内技术和条件，同时引进了一些国内一时难以解决的关键设备和材料；    设备按台件统计，国产占95％，进口占5％；按资金统计，国产占70％，进口占30％。这种建设模式被证明是成功的，对我国以后的核电发展具有重要的深远意义，增强了我们走自主发展核电道路的决心。秦山核电站投入运行10年来，运行业绩良好，截至2002年4月，  已累计发电175亿千瓦时，平均负荷因子为65.51％。  实现销售收入近50亿元，上缴各种税费近8亿元，创造了良好的社会效益和经济效益。10年来，我们依靠自己的力量，不断地探索和总结经验，不仅逐步建立起较完善的安全质量管理体系，而且通过一系列的材料状态整治和技术改造，确保了电站安全、可靠、经济地运行。2001年是电站并网发电10周年，机组连续功率运行331天，创10年运行的最好成绩，为推广核电国产化新形象作出了贡献。10年的安全稳定运行充分说明：我国有能力设计制造核电站，也能运行管理好核电站。秦山核电站无愧于“国之光荣”的称号。

    安全是核电站的生命，核电站的安全可靠运行离不开行之有效的管理。根据国家核安全法规及有关国际核安全导则等文件的要求，秦山核电站确立了一套能够有效运作的组织机制，建立了较完善的质量保证体系。为保证电站的安全生产，制定了质保、核安全、辐射防护、环境监测、应急：住备、培训、维修、在役检查、废物管理等领域的管理大纲。每个管理大纲都明确规定管理目标、原则、内容方法、要求程序、组织和指挥体系、职责分工等。编制了与之相适应的各种管理制度、细则、规程、程序等各类管理文件。经过10年的发展和完善，电站现有13类165个生产管理制度，14类61个行政管理制度，22类 203份运行规程，8类22份运行图，5类19份运行手册，11类150份试验规程，23类 428份维修规程，2类7份维修图册。完善的管理制度使电站运行做到了有章可循，有法可依，保证了核电站的安全运行。

    目前，泰山核电站三道屏障完整，三废排放控制有效。放射性物质年排放总量低于国家规定的排放限值，达到国际同类核电站的先进水平。环境监测结果表明，秦山核电站是安全、清洁的，未对其周围辐射环境产生任何可察觉的影响。2001年被评为国家；级环保企业。

    10年的安全运行积累了大量的宝贵经验，为中国核电的后续发展培养和锻炼了一批优秀的管理人才和运行、维修技术人才，达到了原先设想“掌握技术、培养队伍、积累经验，为中国进一步发展核电打好基础”的目的。   

    秦山核电站从建设之初，就备受党和国家领导的关怀和重视，不少中央领导同志都先后视察过秦山核电站，对秦山核电站的建设给予了充分的肯定。

    中国核电从秦山起步，秦山核电站将继续秉承中国核工业的光荣传统，坚持“安全第一、质量第一、科学至上”的原则，展中国核电国产化能力，树核能安全环保形象，为核工业发展再创辉煌。

（1）秦山核电站的核心部分是什么?它是利用什么形式获取核能的？

    （2）谈谈你对核能利用的认识。