核能發展如雙面刃 安全把關不可少 周永平 |2014.09.20 語音朗讀 1037觀看次 字級 大 中 小 核能如雙面刃,安全把關為關鍵;圖為核能反應爐與核廢料及反核旗。圖/郭政芬、劉愛生、陳柏亨 核能如雙面刃,安全把關為關鍵;圖為核能反應爐與核廢料及反核旗。圖/郭政芬、劉愛生、陳柏亨 核能如雙面刃,安全把關為關鍵;圖為核能反應爐與核廢料及反核旗。圖/郭政芬、劉愛生、陳柏亨 熱愛科學的年輕朋友,電影裡有這麼多人類對核能的愛恨情仇,表示它是一個重要的現代科技,所以我們要了解核能的核心概念,以提升一下自己的科學素養。這裡用二張圖片來說明核能的原理。 (右上圖一)是自然界裡各元素的原子核束縛能(binding energy)的分布;這圖要反過來看,即束縛能越高,所含能量愈低。換句話說,若能將重元素原子核分裂成兩個較輕的原子核就會釋出能量。這張圖告訴我們核能之由來與如何取得(使重元素分裂成輕元素)。 然而,自然界僅有極少數元素能被輕易分裂;如鈾235,它被能量適合的中子撞擊後會分裂成兩個較輕元素,至於會是什麼元素則為隨機;對能量取得這不是重點,但這種隨機性導致了核分裂產物極為複雜的放射性,產生令人詬病的核廢料處理問題。(右上圖二)告訴我們為何分裂後產生的原子核不穩定。 圖中顯示自然界穩定元素原子核的中子、質子有一定比率,分佈在一穩定帶(粗黑虛線);其中,輕元素中、質子比率約1:1,隨原子序(質子數)增加,中子數會比質子數愈來愈多。 所以,當鈾235分裂,所形成的兩個較輕原子核中子數會過多,偏離了該穩定帶;不穩定的原子核會放射出能量,形成所謂核輻射。核能發電產生的核廢料蓋因分裂產物的多樣性,各具不同的放射性;有的功率大但生命期短,對人類有立即傷害,有的功率小但生命期長,對人的傷害是長期累積的。所以核廢料很難處理,必須長期保存以免傷及大眾。 若核子武器是核能邪惡的一面,另一面就是它的和平用途,如核子醫學與核能發電;後者最近在我國引起爭議,甚至導致即將完成之電廠停擺。不過在全球暖化危害人類生存發展日趨嚴重的此刻,世界各國大多持續開發核電以取代火力發電,減少碳排放;同時積極研發再生能源技術,克盡地球公民的責任。有志於科學的年輕朋友們,研發安全、乾淨的能源技術是本世紀人類智能重大的挑戰,這絕對是一個讓你衣帶漸寬終不悔的事業! 前一篇文章 陸天宮二號 2016發射2022建站 下一篇文章 閱讀金頭腦 熱門新聞 01高三生自研地震App 32 萬次下載2024.04.24022024地球日 打造零塑膠未來2024.04.2203人間佛教的未來2024.04.2204【遊藝筆記】吟風一樣松──百木之長(上)2024.04.2305【閃文集】烈火與寒冰2024.04.2306陸客來台現曙光 國台辦:積極推動兩岸旅遊2024.04.250715個綠行動 日常生活就能減碳2024.04.2208剩食變佳餚 翻轉窮人餐桌2024.04.2109中興、嘉大申設中醫系 教部:緩議2024.04.2110【走讀城鄉】植樹成林:大安森林公園三十周年2024.04.24 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 昆蟲大觀園 春天宛如昆蟲起床號過猶不及 濫用疫苗恐致病毒變異太空真奇妙 月球系列之十三:美俄又見月球用氫能 打造電動車不怕冒黑煙2015國際光年 探索生命能量源頭太空真奇妙 月球系列之十二: 歐洲的繞月小船 作者其他文章核分裂威力大穿梭古今非夢事? 從電影窺物理堂奧