核能发电与火力发电非常相似只是燃料不同

1.2 核能發電工作原理 核分裂與連鎖反應
1.2 核能發電工作原理 核分裂產物
1.2 核能發電工作原理 臨界質量
• 核分裂時第二代與第一代中子數的比稱之 為增值係數. • 增值係數等於一時稱為臨界,此時鈾-235的 質量稱為臨界質量. • 鈾-235的臨界質量因材料之組成與佈置不同, 可從小於1公斤到大至約300公斤.前者如濃 縮度約為90%的鈾鹽溶液系統,後者如天然 鈾和石墨組成的反應堆.
•快中子反應器使用高濃縮燃料,不需要緩和劑
1.2 核能發電工作原理 1.2.1核子反應之控制
• 遲發中子 核分裂時放出中子的時間不盡相同,遲發中子 的存在使中子倍增的時間增長,有利於控制
– 瞬發中子
• 10-14秒內放出,佔全部的99.35%
– 遲發中子
• 幾分鐘內陸續放出,佔全部的0.65%
• 控制棒系統 • 注硼系統
• 設計不同
– 原子彈有引爆裝置。 – 核能電廠沒有引爆裝置，而且藉著核燃料的自穩性以及控制系統， 緩慢逐步的放出能量，不會像原子彈一樣爆炸。
1.3 核能發電之優缺點
• 核能發電之優點
– No greenhouse gas emissions (during normal operation) - greenhouse gases are emitted only when the Emergency Diesel Generators are tested (the processes of uranium mining and of building and decommissioning power stations produce relatively small amounts) – Does not pollute the air - zero production of dangerous and polluting gases such as carbon monoxide, sulfur dioxide, aerosols, mercury, nitrogen oxides, particulates or photochemical smog – Small solid waste generation (during normal operation) – Low fuel costs - because so little fuel is needed – Large fuel reserves - (e.g., in Canada and Australia) again, because so little fuel is needed – Nuclear Batteries - (see SSTAR) – 準自產能源
– 地熱發電
• 地熱使地下水變成蒸汽,推動汽輪機發電
1.1 發電方式簡介
核能發電與火力發電非常相似，只是燃料不同
1.2 核能發電工作原理 原子與原子核
• 1 Angstrom = 0.1 Nanometer = 10-10m
1.2 核能發電工作原理 質能互轉
1.2 核能發電工作原理 利用質能互轉釋出能量
E=MC2產業現況與未來發展
廖俐毅 2007年3月15日
1.簡介 :
1.1 發電方式簡介
• 水力、火力、核能發電 • 再生能源發電
– 太陽能發電
• 光電池 • 集熱板將水加熱產生蒸汽,推動汽輪機發電 • 將水分解為氫與氧兩種氣體,再用氫發電
– 風力發電 – 海水溫差發電
• 利用特殊氣體（如氨氣）遇冷變液體,遇熱變氣體特性,推動 氣輪機發電
1.2 核能發電工作原理 緩和劑
•快中子
–核分裂產生的中子能量很高,稱之為快中子
•慢中子
–快中子與周圍材料碰撞,喪失能量而成為較低能量的中 子,稱之為慢中子.快中子的能量約為慢中子的4千萬倍.
•緩和劑
–由於慢中子較快中子容易使鈾-235產生分裂,因此在熱 中子反應器中放置一些易使中子減速且不太吸收中子 的材料,如水、石墨、重水、鈹等,稱之為緩和劑 –快中子與緩和劑碰撞,就好像撞球台上,母球碰撞子球 後將能量傳給子球
1.2 核能發電工作原理 1.2.2核能電廠不同於原子彈
• 目的不同
– 使用原子彈目的是瞬間釋出巨大能量，用於軍事上毀滅敵人。 – 核能電廠目的是作和平用途，造福人類。
• 原料濃度不同
– 原子彈含鈾-235濃度達90%以上，在不加以控制的情況下，於極短 的時間(小於百萬分之一秒)內將能量全部釋放出來產生爆炸。 – 核能電廠採用濃度約3%的鈾-235作為核燃料，並採長時間、細水 長流的方式慢慢釋放出能量，無法像原子彈般的產生瞬間爆作。
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核能發電之優點 No greenhouse gas emissions
核能發電之優點 No greenhouse gas emissions
• 目前全球最嚴重的環境議題， 就是溫室氣體排放所造成的全 球氣候變遷。 • 如何抑制二氧化碳產量，就是 所有國家最優先的課題。 • 所有能源中除水力發電外,就是 核能與風能產生的二氧化碳最 少！ • 燃煤是核能的63倍，天然氣是 核能的32倍。 • 核能發電每年為我國減少3,000 萬噸排放，幾乎減少13 %的 CO2排放。每年替社會節省 3,940億的碳稅，如果少了核能， 我國恐怕不可能達到減量目標。
• E=MC2 • 92 p +143 n -> Uranium-235 + (235x7.6)Mev 92 p +143 n -> Fission Products A and B + (235x8.5)Mev Uranium-235 -> Fission Products A and B + 210Mev
1.2 核能發電工作原理 1.2.1核子反應之控制
•溫度效應
–燃料的溫度效應：核燃料的溫度係數是負的. 當溫度上升時,鈾-238的吸收中子能力會增加, 使得可供鈾-235產生分裂反應的中子數減少,阻 止溫度繼續升高,具有自穩性 –緩和劑的溫度/空泡效應--當溫度上升或空泡 增加時,參與分裂反應的中子數可能增加或減少. 車諾比爾事故其爐心設計在功率低於20%時,空 泡係數為正 –係數是負的就好像開車上陡坡