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作者dreamysky (我是壞人～科科)
看板politics
標題[好文] 核能應用解析／用過燃料 97%可再回收
時間Mon Apr 18 15:54:29 2011
http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=313298 【聯合報╱本報記者 陳幸萱】 不管你愛不愛核能，都應該認識核能 為了控制連鎖反應的速度，核電廠會利用含硼元素的「控制棒」吸收一部分核反應產生的 中子，讓燃料棒吸收的中子數量，剛好能產生恆定的能量，稱為反應爐的「臨界狀態」。 「臨界」（criticality）是一個核名詞，指系統的中子平衡（the balance of neutrons in the system）。「次臨界」（subcritical）指系統的中子損失速率大於產 生速率，中子群（或中子數）隨著時間減少。「超臨界」（supercritical）指中子群隨 著時間增加。 反應爐的功率與中子群成正比。正常功率運轉時，反應爐維持在臨界狀態。在其他系統中 ，像是用過燃料池（spent fuel pool），有許多機制預防燃料進入臨界。如果這種系統 到達臨界，稱為「再臨界」。使用硼與其他材料吸收中子，是為了確保不會發生再臨界的 情況。加入的中子吸收劑，會增加中子損失速率，確保系統處於次臨界狀態。 大多數輕水式反應爐（light water reactor）（例如日本的沸水式反應爐）使用水冷卻 反應爐，水也同時減緩中子的速度。在這些系統中，慢速中子引發絕大部分的核反應。所 以，如果水沸騰蒸發，中子就不會減速，核反應的機率與功率下降，而讓核系統進入次臨 界狀態。 如果沸水式反應爐或用過燃料池的水溫上升並蒸發而沒有冷卻，水溫上升與蒸發會讓系統 進入次臨界狀態。這些系統裡面有大量的硼，像是反應爐控制棒（control rod）、用過 燃料池裡面各種形式的硼。 用過的燃料，如果採濕式儲存，會在停機後被移到「用過燃料池」中，利用水帶走餘熱。 原子能委員會核能管制處副處長徐明德說，用過燃料池中會有含硼元素的「控制格架」， 目的也是減低核分裂產生的中子再撞到鈾的機率，讓連鎖反應慢慢停下來。 他指出，從反應爐中移除的用過燃料，在用過燃料池中經過一個月，仍會產生原始熱量的 1/1000；過了一年，放出熱量仍有1/2000。若用過燃料池冷卻系統無法運作，如這次日本 福島一廠中的三、四號機，就會有池水蒸發、用過燃料暴露在空氣中，造成放射性物質外 洩的危險。 徐明德說，用過燃料大約有97%都可以再回收使用，能同時減少核廢料和高放射性物質。 而一般大約要十至十五年，池裡用過燃料產生的熱量及放射性物質強濃度，才會減低至較 安全的範圍。 用過燃料還可以採乾式儲存。徐明德說，原理是利用冷空氣自然循環，確認自然風能帶走 剩餘核反應產生的餘熱，讓裝在儲存桶和護箱裡的用過燃料「吹風」冷卻；國際間乾式儲 存設施約可儲存50至100 年。 他表示，乾式儲存為較多國家採用，濕式燃料池有容量問題，加上看到日本福島電廠濕式 儲存冷卻循環系統失靈後的經驗，應該會有更多人使用。 至於國內，核一廠乾式儲存設施正在建造中。 核能ABC 核能是儲存在原子核內的位能。核能電廠的基本原理就是將原子核內的位能經核反應後生 成粒子的動能和電磁輻射能，這些能量先轉換成熱能再變成電能。 核分裂或核熔合反應後，總質量會比反應前少，這些減少的質量所攜帶的能量可變為核能 釋放出來，依照愛因斯坦質能等效關係，質量為m克，光速c＝3×108m/s，能量為E，質能 等效關係為E＝mc2；一克質量可產生9×1013焦耳的能量，相當於2500萬度的電能，可提 供約3500個家庭一年的電力。 比較1莫耳鈾235核分裂與1莫耳的碳燃燒放熱的能量，鈾235約可放出2×1013焦耳，碳則 約4× 105焦耳。兩者相差5000萬倍，純就能量來看，核能比傳統能量更經濟。 -------------------------------------- 對於某一部份的人... 他們可能更不愛『聯合報』吧？ -------------------------------------- 我覺得核能反應後的剩餘熱能或是放射能如果能帶動發電機 說不定能利用的能量更多吧？！ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.109.246.251 ※ 編輯: dreamysky 來自: 140.109.246.251 (04/18 15:55)
推 MoneyMonkey:回收是指快滋生反應爐嗎 ? 118.168.70.200 04/18 18:06
推 maze777:應該是作成MOX燃料丸 111.253.1.136 04/18 19:12
推 bluebugi:問題是:我們有技術嗎? 111.248.15.88 04/18 23:58
推 bluebugi:聯合報大概以為台電技術已經超美趕法 111.248.15.88 04/19 00:08
推 starcloud:講到綠能的時候 樓上應該也會問一樣的 140.113.55.185 04/19 00:08
→ starcloud:問題吧 140.113.55.185 04/19 00:08
推 bluebugi:綠能台灣技術完整多了~核能則全靠外援 111.248.15.88 04/19 00:13
推 starcloud:綠能根本沒有到可以用的技術 比核能還遭 140.113.55.185 04/19 01:02
→ starcloud:你說燒東西燒到死 還比較實際 140.113.55.185 04/19 01:02
→ starcloud:你說一下哪個綠能有完整多的技術啊 140.113.55.185 04/19 01:03
推 bluebugi:綠能本來就是搭配其他非核能源使用的阿 111.248.15.88 04/19 01:09
→ bluebugi:綠能不能用的話那台灣哪來那麼多相關產業 111.248.15.88 04/19 01:09
推 MoneyMonkey:說到快滋生爐....文殊是怎麼回事? 118.168.89.251 04/19 03:22
→ dreamysky:台灣相關綠能產業好像都不是用在台灣140.109.246.251 04/19 08:35
推 william2001:好東西都是出口到國外去。 59.121.135.141 04/19 20:50
推 starcloud:是因為台灣的地理環境不適合這些綠能 140.113.55.185 04/19 21:07
→ starcloud:好東西也要看合不合當地使用啊 140.113.55.185 04/19 21:07
推 erichisoka:目前全世界的綠能產業有一大部分是靠 118.160.238.11 04/22 00:30
→ erichisoka:政府補助才得以生存 要到自給自足還有 118.160.238.11 04/22 00:31
→ erichisoka:一段路要走 118.160.238.11 04/22 00:31
推 lollygagger:文章沒說是：乏核燃回收只是美好願景 118.166.75.97 04/22 02:29
→ lollygagger:技術都還待在實驗室裏，真要商業應用 118.166.75.97 04/22 02:30
→ lollygagger:再等個三五十年吧 118.166.75.97 04/22 02:30