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水的密度比空气要大800多倍
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  近日,由广州市科学技术协会和广州市教育局共同主办的“院士专家校园行”活动———中科院老科学家科普演讲团来穗科普讲座走进广州市71中,中国科学院老科学家、高级工程师陈贺能为71中高一高二的同学们作了主题为“赢在创新”的科普讲座。

  陈贺能首先带领同学们回顾了人类发展史:从50万年前的石器时代人类开始使用石器作为工具,到公元前4000年人类发明轮子,到19世纪煤炭发掘和蒸汽机发明带来的第一次工业革命,再到石油的发现和开采利用、电的发明带来的第二次工业革命,可以看到,创新是推动人类历史前进的车轮。随后,陈贺能提问:“在创新型国家战略中,青年人该如何有所作为?”

  “打开脑洞”“仔细观察生活”“好好学习”……同学们七嘴八舌地讨论起来。陈贺能并没有回答,而是展示了一条新闻:《阿联酋某公司宣布将从南极拖拽冰山补充淡水》和相关演示动画。“这个计划是不是很有创新性?我想用这个例子告诉大家,创新的第一点就是要积极大胆地展开想象。”陈贺能说。

  陈贺能随即以清洁能源中的风力发电为例发问:“为什么常见的风力发电机多为三个叶片?”“为什么现代风力发电机建造得越来越高大?”“风的能量可以全部被利用吗?”他提示同学们,可从风能的计算公式去考虑。

  一名女生在同学的鼓励下举手回答:“根据公式,风能值和受风面积、风速、空气密度有关。”“风速大的地方一般有什么特点?”陈贺能巧妙引导她继续深入思考。“海拔高的地方风速一般比较大,所以现代风电机建造得特别高!”女生稍加思考后的回答引发全场掌声鼓励。

  陈贺能肯定了她的想法并总结道:“从同学们用学过的动能概念推导出的风能公式可以看出,建造风力发电机,首先要寻找风速大的地方;风电机扇面大的设计是为了增大受风面。”他继续发问,既然风力发电能量多少和密度有关,水的密度比空气要大800多倍,是否可以将风力公式套用进水流发电机的创新设计上呢?看到同学们马上开始了热烈讨论,陈贺能笑着说:“这个例子是想告诉大家,创新还需要我们深入思考、触类旁通。”

  陈贺能展示了某地因风力发电机影响野生鸟类生存,大型风力发电机叶片阴影投射到居民区干扰致人烦躁这两条视频信息,告诉同学们风力发电在具有能源清洁、环境友好等优点的同时,亦存在改变自然景观、影响野生鸟类生活、影响附近居民生活等缺点。如何解决这些问题呢?他播放了日本一家实验室做的风透镜实验视频:在风力发电机外部加上一圈近似圆锥型的罩子,类似宠物狗使用的伊丽莎白圈,可在风力发电产能的同时减少噪音,降低鸟类撞击的可能性。“通过这个实验我想告诉同学们,创新过程中,实验能告诉你线中高一创客班的龙同学表示,陈贺能演讲中关于风能公式推导和结论的部分让她深受启发,“书本上的知识原来是这样转化运用的。”同班林同学则说,就读于创客班的她对科技创新、小发明本就很感兴趣,听了讲座,对创新理解更深了,她特别期待将“展开想象、深入思考、触类旁通、重视实验”这几点运用到以后的学习、生活中。

  陈贺能的讲座主题是“赢在创新”。对于热词“创新”和“人才”,陈贺能提出,学校在教育培养年轻人方面,要活化思维,及时更新教学方法。他用三个词解读“人才”:“我们需要能适应发展的年轻人———敢想敢干、仔细观察、大胆想象。”

  中科院院士专家校园行活动已举办多届,76岁的陈贺能每年都要走进全国各地的中小学和学生们进行科普讲座,总计已有1250多场。他打趣道,广州地区去年办了72场,今年目标100场以上,还不够多,“作为广东人,我希望能有更多机会回到家乡,和这里的中小学生进行科普、交流。”

  目前,“华龙一号”核电机组———福清核电5号机组已进入关键设备全面安装阶段,预计到2020年就可以建成发电。这也让中国成为继美国、法国、俄罗斯之后又一个具有自主三代核电技术的国家。

  陈贺能表示,“华龙一号”核电机组(即将)投入使用,对我国核能发电和能源建设意义重大。陈贺能介绍,人类经过几十年的努力,对核电技术的原理方面已经完全掌握,不过切尔诺贝利核电站、福岛核电站等重大事故,也让核能发电的稳定性、安全性受到质疑。如何确保核电站稳定安全运营,成为全世界范围内核电领域的攻坚难题。

  “‘华龙一号’为此做出了重大技术融合与改进,我们称之为中国自主研发的第三代核电安全技术,在压水堆安全核电方面进了一大步。”陈贺能充分肯定“华龙一号”在技术攻坚上取得的进展。

  如何推动中国核工业进一步发展?陈贺能。