3.1 核裂变及核聚变.PPT

支持者認為︰ 比燃煤或燃油發電便宜。 比較清潔，所引起的環境污染問題較少，而燃煤及燃油的發電廠則會產生大量飛灰。 反對者認為︰ 核能並非必要。未來對能源的需求可透過開發替代能源及節約能源來解決。 廣泛使用核能會助長核武發展。 要花費大量金錢去維持和提高核反應堆的安全標準，並不一定較燃煤或燃油發電便宜。 反對者認為︰ 對公眾帶來不能接受的危險。儘管發生核事故的可能性很低，可是一旦發生意外，後果會不堪設想。 處理及儲存核廢料會造成嚴重的安全問題。 核能有助解決世界未來能源短缺危機，但也會帶來嚴重的社會及環境問題。 d 受控核聚變 海水含有很豐富的核聚變燃料，而且聚變的產物氦是一種不帶放射性的惰性氣體。 科學家希望可以在本世紀中期建立成第一個核聚變反應堆。 如果可以控制核聚變，人類就可得到一種非常便宜、充足和安全的能源。 5 核 武 a 原子彈 把超過臨界質量的濃縮鈾分為兩半，放在彈殼內，便製成了原子彈。 引爆時，兩堆濃縮鈾會混在一起，令總質量超過臨界質量。 ? 引發不受控的連鎖反應 ? 釋放大量熱和核輻射 化學爆炸品 鈾-235 鈾礦石通常只含有 0.7% 可裂變的鈾-235。 要製造原子彈的話，鈾礦石就要經過複雜的程序處理，以增加鈾-235的濃度。(85 % 以上) video: The first atomic bomb(1945) The bomb reaches ground after 43 s.炸彈43 s 後到達地面。 A fire wall of 300 m high is set up. Temperature reaches 4000 oC. All people immediately vaporize or turn into carbon.形成高 300 米的火墻。溫度達 4000 oC，所有的人立即蒸發，或變成碳。 Infra-red radiation and gamma rays are also emitted. 此外，亦發出紅外輻射和伽瑪射線。 Shock waves occur a few second later.激波會於數秒後產生。 video: The first atomic bomb(1945) b 氫彈及中子彈 氫彈的威力來自人造的不受控聚變。 利用不受控的裂變（原子彈）來引發聚變。 一般而言，氫彈的破壞力比原子彈大 100 至 1000 倍。 b 氫彈及中子彈 中子彈與氫彈相似，分別在於它在高處爆炸。 由核聚變產生的中子到達地面時，會殺死人及牲口，但不會破壞建築物。 進度評估 2 – Q1 使用下列哪些燃料發電會產生污染？ A 只有 (2) B 只有 (1) 和 (2) C 只有 (1) 和 (3) D (1)、(2) 和 (3) (1) 天然氣 (2) 鈾-235 (3) 石油 A 運送燃料的問題較少 B 發電時製造較少空氣污染物 C 每單位質量的燃料可釋出較多能量 D 以上皆不是 進度評估 2 – Q2 下列哪項是燃煤或燃油發電較核能發電優勝的地方？ A 聚變 B 裂變 進度評估 2 – Q3 3. 在大亞灣核電站的反應堆內發生哪種核反應？ 進度評估 2 – Q4 A 核電站使用的放射源濃度不夠高。 B 核電站設有安全措施。 C 兩者的核反應屬不同類型。 4. 為甚麼核電站發生意外時，不會像原子彈般引起強烈爆炸？ 文章 : 輻射洩漏 xx/07/2015 交 習題與思考 3.1 完 * 3.1 核 裂 變 及 核 聚 變 太陽的壽命 燃燒 1 kg 煤所釋放的能量大約是 24 MJ。 假如太陽是由煤所構成，它就會在 4000 年內耗盡所有燃料。不過，研究顯示太陽已存在超過 40 億年。 太陽的能量從何而來？ 來自它核心內的核聚變。 1 核裂變 核裂變發生時，一個較重的原子核會分裂成兩個較輕的原子核和數個中子。 低速中子撞擊鈾-235核時，鈾-235核或會發生核裂變。 模擬程式 天然的鈾包含兩種同位素： 鈾-238 (99.3%) 和鈾-235 (0.7%) 鈾-235 ? 較稀有的同位素 ? 能發生核裂變 ? 會分裂成不同元素的原子核，但多數是鋇(barium) 和氪(krypton)的原子核︰ U + n ? Ba + Kr + n + n + 能量 235 92 1 0 144 56 90 36 1 0 1 0 裂變的反應要在大約 1000 ?C 的高温下發生。 重量為 1 g 的鈾-235裂變時會釋放約 7.2 ? 1010 J 的能量。 ? 龐大的能量 燃燒 1 kg 煤所釋放的能量大約是 24 MJ。 1 g 的鈾-235 = k