核子和核电厂

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核子和核电厂之间的区别

核子 vs. 核电厂

在化學和物理學裏，核子（nucleon）是組成原子核的粒子。每個原子核都擁有至少一個核子，每個原子又是由原子核與圍繞原子核的一個或多個電子所組成。核子共有兩種：中子和質子。任意原子同位素的質量數就是其核子的總數。因此有時人們也會稱這個數字為「核子數」。 在1960年代之前，核子被認為是基本粒子，不是由更小的部份組成的。今天我們知道核子是複合粒子，由三個夸克經強相互作用綑綁在一起組成。兩個或多個核子之間的交互作用稱為核力，最終這也是強交互作用引起的。（在發現夸克之前，「強交互作用」一詞只用於核子間的交互作用。） 核子研究屬於粒子物理學和核物理學的交叉領域。粒子物理學，特別是量子色動力學，提供了解釋夸克及強交互作用屬性的公式。這些公式用定量方法解釋夸克是如何結合成為中子和質子（以及所有其他的強子）。然而，當多個核子組合為一個原子核（核素）時，這些基礎方程式變得非常難直接求解，必須使用核物理學的方法。核物理學利用近似法和模型來研究多個核子之間的交互作用，例如用核殼層模型。這些模型能夠準確解釋核素的屬性，比如哪些核素會進行核衰變等。 質子和中子都是重子和費米子。質子和中子特別相似，除了中子不帶有電荷以外，中子的質量比質子僅僅高0.1%，它們的質量非常相近，因此它們可以視為同樣核子的兩種狀態，共同組成了一個同位旋二重態（），在抽象的同位旋空間做旋轉變換，就可以從中子變換為質子，或從質子變換為中子。這兩個幾乎相同的核子都感受到相等的強相互作用，這意味著強相互作用對於同位旋空間旋轉變換具有不變性。按照諾特定理，對於強相互作用，同位旋守恆。. 核電廠，在台灣通常使用「核能發電--廠」的全称，在中國大陸也被稱作「核电--站」。是利用核分裂或核聚变反應所释放的能量产生电能的热力发电厂。由於控制核聚變的技術障礙，目前商業運轉中的核能發電廠都是利用核裂變反應而發電。 核電廠屬於高效率的能源建設，對於溫室氣體、二氧化碳排放幾乎是零。核電廠建設成本高昂，技術需求高，養護成本亦高，因此各國大多向富有經驗之廠商（例如美商GE）購置全套設備。在控制良好且周邊緊急應對系統完善的情況下，核電廠其實是相當安全的設施。歐日美等先進國雖對於核電廠已具有一定的管理經驗，亦曾發生數次核洩漏事故（尤以2011年3月因海嘯引發的福島核事故），造成全球對於核安的疑慮。 低階核廢料（工具服、器具等）經過短暫半衰期的時間後，比其他石化燃料發電廠所帶來的環境破壞少；高階核廢料（已反應燃料棒）則具有長達數萬年至數百萬年不等的半衰期以及極高毒性，處理高階核廢料的過程繁複且高危險，連帶造成核電廠除役成本極高，因此各國都會將除役成本併入電價考量，收取除役基金。歐美各國多深埋地底（例如廢棄礦坑）作為最終儲存場，但仍積極尋找其他可行的最終處置方法。 台灣低階核廢料多存放於蘭嶼，高階核廢料則儲存於各核電廠之燃料儲存池內。 有學者認為核電廠的廢料僅是短時間對地球的污染，隨時間可淡化（半衰期：鎝-99（21.1萬年）、碘-129（1,570萬年）、錼-237（214.4萬年）、鈽-239（2.41萬年））。有些國家（韓國，法国等）因缺乏天然資源但對能源需求高，相對支持發展核電廠。 核電廠帶來的周圍效應是需要評估的，例如:環境評估、技術等級、技術人力、廢料處理、緊急應變、災後處置等，這些都是建造核電廠必須考慮的事項。.