核能發電:原理

2007-06-25 7:29 pm
核能其實是什麼原理來發電呢?
還有,核能有什麼好處?

回答 (2)

2007-06-25 7:37 pm
✔ 最佳答案
核能係用核裂變同核融合的方法來產生能源的。詳請可以參考下面。


而核能比其他的能源有好多較優勝的地方。
→ 核能,只需用少許的raw materials就可以產生大量的能源。這是因為著名的公式E = mc²
→ 甚少空氣污染,因為過程不會產生污染物或搵室氣體。
→ raw materials 有大量的薀含量。






核電站是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反應所釋放的的能量產生電能的發電廠。目前商業運轉中的核能發電廠都是利用核分裂反應而發電。
核電站一般分為兩部分:利用原子核裂變生產蒸汽的核島(包括反應爐裝置和一迴路系統)和利用蒸汽發電的常規島(包括汽輪發電機系統)。核電站使用的燃料一般是放射性重金屬:鈾、鈽。
現在使用最普遍的民用核電站大都是壓水反應爐核電站,它的工作原理是:用鈾製成的核燃料在反應爐內進行裂變並釋放出大量熱能;高壓下的循環冷卻水把熱能帶出,在蒸汽發生器內生成蒸汽,推動發電機旋轉。

核能反應爐型式 {japan西方式(Western Style)反應爐;現有大部份的商業運轉核能反應爐均為此型式。
沸水式(Boiling Water Reactor)壓水式(Pressurized Water Reactor) 石墨減速沸水式(RBMK),前蘇聯所發展的技術,由於設計缺陷易生意外,已較少使用。快增值式(Fast Feed),如日本茨城縣東海村文殊反應爐。
中國大陸現有的核電站 秦山核電站(運營中)一期和二期壓水型反應爐、三期重水型反應爐大亞灣核電站(運營中)壓水型反應爐嶺澳核電站(運營中)壓水型反應爐田灣核電站(建設中)壓水型反應爐、1號機組已併網三門核電站(建設中)壓水型反應爐陽江核電站(建設中)福清核電站(建設中)壓水型反應爐[1]
臺灣現有的核能發電廠 核能一廠:臺北縣金山鄉 - 2部沸水式核子反應爐核能二廠:臺北縣萬里鄉國聖 - 2部沸水式核子反應爐核能三廠:屏東縣恆春鎮馬山 - 2部壓水式核子反應爐核能四廠:臺北縣貢寮鄉龍門 - 興建中,2部先進沸水式核子反應爐 以上四部均由台灣電力公司操作。



核裂變,又稱核分裂是指由重的原子,主要是指鈾或鈽,分裂成較輕的原子的一種核反應形式。原子彈以及裂變核電站(或是核能發電廠)的能量來源都是核裂變。 其中鈾裂變在核電廠最常見,加熱後鈾原子放出2到4個中子,中子再去撞擊其它原子,從而形成鏈式反應而自發裂變。撞擊時除放出中子還會放出熱,再加快撞擊,但如果溫度太高,反應爐會熔掉,而演變成反應爐融毀而造成嚴重災害,因此通常會放控制棒(硼製成)去吸中子以降低分裂速度。



核融合,是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核,叫核分裂,如原子彈爆炸;如果是由輕的原子核變化為重的原子核,叫核融合,如太陽發光發熱的能量來源。
相比核分裂,核融合幾乎不會帶來放射性污染等環境問題,而且其原料可直接取自海水中的氘,來源幾乎取之不盡,是理想的能源方式。
目前人類已經可以實現不受控制的核融合,主要如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用,必須能夠合理的控制核融合的速度和規模,實現持續、平穩的能量輸出。科學家正努力研究如何控制核融合,但是現在看來還有很長的路要走。
2005年,部份科學家相信已經成功做出小型的核融合1,並且得到初步驗證2。首個實驗核融合發電站將選址法國3。

[編輯] 可控核融合
圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
碳氮氧循環是比太陽重的恆星主要產能方式。 目前主要的幾種可控核融合方式: 超聲波核融合雷射約束(慣性約束)核融合磁約束核融合(托卡馬克)

圖片參考:http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
The 氘-氚 (D-T)的核融合反應釋放出的核能,是被考慮的未來主要能源。
參考: 維基
2007-06-25 7:48 pm
[核能],就是核分裂時所放出的能量。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。核能電廠就是利用核分裂所釋放出的能量來發電。
核能發電是在反應爐(即鍋爐),以控制棒調節鈾燃料分裂的連鎖反應產生能量,將水加熱變成蒸汽。

核能的好處:
核能發電不像化石燃料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。
* 核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。
* 核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,沒有其他的用途。
* 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。
* 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。


參考: 台電網頁,yahoo 知識


收錄日期: 2021-04-19 21:38:33
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070625000051KK01124

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