305參考資料~~核  能
核 能                                    
1.何謂「核能」
核能又稱原子能,是來自原子核的能量。原子是由三種基本粒子所組成的,分別是質子、中子和電子。帶正電的質子和不帶電的中子緊緊的結合在原子的中央,形成原子核,核外圍繞著帶負電的電子。中子是很活躍的粒子,每一秒鐘可跑一萬英哩,等於時速57,924,000公里,喜歡在原子中間亂飛亂撞別的原子。當原子核被中子撞擊而分裂成兩個不同的原子核,或是被撞擊而融合時,都會釋放出能量,這種由於物質的質能改變而得到的能源,即是「核能」。愛因斯坦發現質量和能量可以互相轉換,一點點質量就可以轉換成很大的能量。核分裂和核融合係依據此「質能互變」的原理,釋放出巨大的能量。

2.核能的用途:
目前我們利用核能當動力從事發電,提高人類的生活水準;在醫學上利用它來醫治病症,增進人類的健康;在農業上利用它來消滅病菌和害蟲,延長蔬果儲存時
間,改良農作物的品質,增加農業生產;在工業上利用它的放射來檢查產品;在科
學上利用它來從事太空探險,製造核能電池,測定化石年代等等。由此得之,核能在我們日常生活中的用途非常的廣泛。臺灣目前有三座核能電廠:臺北縣石門鄉的核一廠、野柳的核二廠及恆春的核三廠。
(資料來源:臺灣電力公司(民84)。核能發電。臺北:臺灣電力公司)
3.鈾:
鈾235是核能發電所需的燃料,美洲占37%,南非占16%,澳洲占14%,其他國家占33%。核能發電是各國政府積極發展的能源,按目前技術,對於鈾燃料需要量大,至1990年代,鈾燃燒已供應不足,加上放射性、廢料運輸、儲存及處理上安全問題的考慮,核能的發展將會有很大的阻力。
(資料來源:智茂文化事業公司(民78)。奧秘的世界--鈾。臺北:智茂文化事業公司)
4.核能發電的原理:
核能發電廠和火力發電廠一樣是利用水蒸氣來推動汽輪機,帶動發電機發電,其不同的是核能發電是用鈾作為燃料來代替煤碳、石油或天然氣的燃燒,看不到火亦看不到煙霧,不會造成空氣汙染。目前核能發電是利用鈾235為燃料,當它在反應爐中進行核分裂連鎖反應時,會產生大量的熱能,將水加熱為水蒸氣,推動汽渦輪機,再帶動發電機產生電力。
全球約有二十幾個國家、300餘座核能發電機在運轉中,其中約85丸是輕水冷卻輕水暖和反應爐,使用普通水來冷卻核反應爐及使高速移動的中子減速,以增加核分裂的機率。輕水式反應爐可分為沸水式和壓水式兩種,此兩種都是利用核分裂所釋出的能量把水加熱,使之產生蒸氣來驅動渦輪發電機發電。
臺電公司核能一廠、核能二廠所採用的核反應爐是沸水式反應爐,其爐心燃料所產生的熱能,使鈾燃料棒周圍的水直接沸騰,產生蒸氣,再把蒸氣用鋼管引導到汽輪機帶動發電機發電的,然後以海水冷卻回復液態送回壓力槽內。沒有化為水蒸氣的水,則以再循環水泵送出高壓水帶動噴射泵,在壓力槽內造成強制循環。
臺電公司的核能三廠所用的核反應爐是壓水式反應爐,以爐心把水加熱到華氏600度 ,但是由於受到高壓力,水也不會沸騰,把這不會沸騰的高溫熱水,再用鋼管引到一個叫「蒸汽產生器」的設備裡,把熱管外圍的水加熱,使之產生蒸氣。管內和管外的水不曾相混,所以,管內的水可以用抽水機打回爐心,再用管外的蒸氣引到汽輪機來發電。
(資料來源:臺灣電力公司(民75)。核能可以發電。臺北:臺灣電力公司)

5.核分裂:
原子中央的核心川原子核,原子核是由很強的吸力聚合在一起的,需要極高的能量才能分裂,多數的原子是很難分裂的。在1939年,柏林兩位科學家奧廷二哈墨(OttoHahn)和奎斯•邁納(LiseMeither)發現鈾235的原子核很不穩定,一個鈾
235的原子很容易分裂成兩個較輕的原子。當鈾235的原子核被外來的中子撞擊
後,其中子會進入原子核內,使原子核呈不穩定狀態,而很容易的分裂成兩個較輕的原子,分裂後的總質量減少,而減少的質量則轉變成巨大的能量釋放出來,這就是原子核的核分裂。整個過程僅在幾百萬分之一秒內完成。每一個鈾235原子分裂後會產生兩、三個新中子,這些新的中子又繼續撞擊其他的鈾原
子,促成更多的分裂,再度釋放巨大的能量及產生更多的新中子,此種連續不斷的分裂反應,稱為連鎖反應。
中子數量是以幾何級數增加,若不加以妥善的控制,則核分裂將一發不可收拾。原子彈爆炸時是因連鎖反應不受控制,但是在核子反應堆內,因為每次核分裂後只留下一個新的中子與鈾原子撞擊,其他新的中子被反應堆吸收。每一次分裂只能引發另一次分裂,所以連鎖反應才能能夠持續而不致失控。
(資料來源:經濟部能源委員會(民82)。臺灣能源之旅。臺北:經濟部能源委員會)

6.核融合:
把兩個質量較輕的原子核,結合成一個較重的原子核,從這個過程中,可以釋放出大量的能量。核融合所使用的燃料是氫同位素,亦就是重氫(氛)和超重氫(氛)。重氫與氧生成重水,重水可用作核反應堆的減速劑,這兩種氫同位素約在攝氏一億度以上的高溫時會融合為一體,融合後的總質量減少,此減少的
質量即轉換成巨大的能量而釋放出來。核融合比核分裂更其有強大的威力,太陽及無數星體能夠發光及發熱,其主要是靠核融合的反應。核融合是未來能源開發的一項新趨勢。目前有許多國家都在積極的研究中。