专题导论报告.PPT

專題討論報告 題目:核動力 (核能發電) 組員 黃奕睿 吳家煇 目錄 1 核能發電的原理 6.補充 2 應用 2.1 核能發電優點及缺點 3 核燃料的循環 3.1 核燃料的來源 3.2 固體廢料 3.3 再處理 4 核能發電的歷史 4.1 早期 4.2 現今台灣採用的核能發電廠 4.3 對核能之擔心 4.4 對人體健康的影響 5 環境影響 5.1 空氣污染 5.2 廢熱 5.3核廢料之處理 所謂「核能」就是核分裂時所放出的能量。根據E=mc^2 核分裂時可產生極大的能量。例如鈾的原子核分裂所放出的熱量約為碳原子燃燒放出能量的一千萬倍以上。若以1公克的鈾轉化所釋放的能量相當於16萬公噸黃色炸藥的爆炸威力或約可讓100瓦特的燈泡點三萬年。 1.核能發電的原理 所謂的核能發電是一種發電的方法 指的就是利用原子核發生變化來產熱並發電。 說穿了就是核融合and核分裂兩種方法 我國的核能發電廠大多採用核分裂。 然而,核能發電的原料就是來自”鈾” 2.應用 核子動力是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發電機來產生電能。 世界各國軍隊中的某些潛艇及航空母艦以核能為動力(核能動反應爐)。同時，核能每年提供人類獲得的所有能量中的15.7% 而我國目前全台發電廠 核能發電比例佔整體30%左右 核1 核2 核3廠 核能發電的優點and缺點 優點1.核能發電不像火力發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中，因此核能發電不會造成空氣污染。 2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。 3.核能發電所使用的鈾燃料，除了發電外，沒有其他的用途。(原子彈除外) 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。 5.核能發電的成本中，燃料費用所佔的比例較低，核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發電成本較其他發電方法為穩定。  1.核能電廠會產生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所佔體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。 2.核能發電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。 (蘭嶼島)3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。 4.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。 5.核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環境，會對生態及民眾造成傷害。 缺點 核燃料的循環  核燃料循環從鈾的開採，提純至被製成核燃料開始，（1）核燃料被送到核電站。在被使用完後，剩餘的燃料被送到再處理工廠（2）或直接送到填埋場（3）。在再處理過程中，95%的剩餘核燃料能夠再被核電站利用。（4） 核燃料的來源 鈾是一種常見的化學元素，陸地上和海洋中的每個地方都存在著鈾。它就跟錫一樣常見，儲量比金高500倍。大部分種類的岩石和土壤都包含著鈾，儘管濃度極低。 固體廢料 現在的核電站產生的廢料太多。一台大型核反應爐每年會產生3立方米（25-30噸）的核廢料。 核廢料具有強放射性，並且需要特別小心地控制。剛從核反應爐出來的核廢料可在不到一分鐘的時間內使人致死。但是，核廢料的放射性會隨著時間減少。40年後，它的放射性與剛從反應爐出來時相比，已經減少了99.9%，儘管如此它的放射性還是很危險。 再處理 再處理可以回收用過的核燃料中95%的鈾和鈈，並將它們轉化為新的混合氧化物燃料。這也同時減少了核廢料的長期放射性，因為經過再處理後，剩餘核廢料中主要就是半衰期短的裂變產物，並且它的體積也減少了90%。 核能發電歷史 起源: 第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被,德國科學家奧托·哈恩，莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。 在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應爐。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應爐，在他的研究基礎上建立的反應爐被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。 早期: 1954年6月27日，世界上第一個為電網提供電力的核電站在蘇聯的歐伯寧斯克開始運行。 這個反應爐使用了石墨來控制核反應並用水