这项研究,在全国竞赛中拿了冠军,而材料费,只花了5000日元(约218元)。
火山就在身边,那就研究它
樱岛是日本最活跃的火山之一,1914年的大正喷发曾造成58人死亡。过去112年间,与那次喷发相当的岩浆量再次在地底蓄积。
茶屋道玲对火山产生兴趣,源于两年前课堂上关于火山和水环境的内容。川路眞爱则是被前辈做实验时快乐的样子吸引,加入了研究。
他们的切入点很巧妙——温泉。温泉是渗入地下的雨水被岩浆加热后涌上地表形成的,水中溶解了岩浆和火山气体来源的二氧化碳、氯、氟等成分。这些成分的浓度,会不会在喷发前后发生变化?
如果能把握住变化规律,也许就能捕捉到喷发前兆。
没有仪器,就自己造
验证这个想法说难不难,说简单也不简单。检测氯和氟浓度可以用学校实验用具,但提取二氧化碳需要专业仪器,一台要十多万日元,学校没有。
怎么办?自己做一个。
她们用塑料瓶做了一个装置,叫“Shuffle君”。原理很简单:把温泉水装进瓶里,以每秒4次的频率快速上下摇晃,二氧化碳就会分离出来。动力来自手工钻,支架用课桌拼起来。材料费加起来,5000日元。
茶屋道玲说:“实验的关键是做得便宜又简单。试过旋转瓶子,但效果不稳定;纵向摇晃能让气体均匀释放,最后定了这个方案。”
经过两年的研究,她们发现:二氧化碳浓度在岩浆上升时会升高,氯和氟的浓度在喷发前一个月左右开始上升。
前段时间,他们在池田中学(池田学园是中高一贯制学校)开放日活动中向家长做了成果汇报:“定期观测温泉水,可以作为监测岩浆脱气和短期喷发预测的实用传感器。希望这项研究能用于未来的喷发预测。”
一位家长感叹:“高中生能自己研究到这种程度,太震惊了。”
从“好美”到“为什么”
川路眞爱说,小时候只觉得樱岛喷发很好看,现在每次看到喷发,想的都是——浓度是不是又升高了?
接下来,她们要去瑞典参加国际竞赛,全程要用英语发表。川路不太擅长英语,正在拼命记科学术语。
茶屋道玲说:“希望更多人了解火山防灾,知道如何与樱岛共生。”
这不是一次偶然的获奖,而是池田学园池田高中多年来深耕SSH(超级科学高中)项目所结出的果实。从校园实验室到樱岛的火山口,从显微镜下的温泉水样到国际竞赛的领奖台——当研究真正能够帮助预测火山喷发时,科学便不再是课本上冰冷的公式,而成为守护家乡、保护生命的力量。
池田学园池田高中的各科学小组仍在继续他们的探索。他们用自己的知识和努力,一步步走进未知的科学领域。而这,正是日本高中教育最动人的地方:知识不只是用来考试的,更是用来改变世界的。哪怕起点只是一瓶温泉水,哪怕工具只是5000日元的手工装置。















