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核电厂和鈾

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

核电厂和鈾之间的区别

核电厂 vs. 鈾

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。. 鈾(Uranium)是一種銀白色金屬化學元素,屬於元素週期表中的錒系,化學符號為U,原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子,其中6個為價電子。鈾具有微放射性,其同位素都不稳定,并以鈾-238(146個中子)和鈾-235(143個中子)最为常见。鈾在天然放射性核素中原子量第二高,仅次于钚。其密度比鉛高出大約70%,比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一至百萬分之十左右的鈾。採礦工業從瀝青鈾礦等礦物中提取出鈾元素。 自然界中的鈾以三种同位素的形式存在:鈾-238(99.2739至99.2752%)、鈾-235(0.7198至0.7202%)、和微量的鈾-234(0.0050至0.0059%)。鈾在衰變的時候釋放出α粒子。鈾-238的半衰期為44.7億年,鈾-235的則為7.04億年,因此它们被用于估算地球的年齡。 鈾獨特的核子特性有很大的實用價值。鈾-235是唯一自发裂變的同位素。鈾-238在快速中子撞擊下能夠裂變,屬於增殖性材料,即能在核反應爐中經核嬗變成為可裂變的鈈-239。鈾-233也是一種用於核科技的可裂變同位素,可從自然釷元素製成。鈾-238自發裂變的機率极低,快中子撞擊可诱导其裂變;鈾-235和233可被慢中子撞击而裂变,如果其质量超过临界质量,就都能夠維持核連鎖反應,在核反应过程中的微小质量损失会转化成巨大的能量。这一特性使它们可用于生产核裂变武器与核能发电。耗尽后的鈾-235发电原料被称为貧鈾(含238U),可用做钢材添加剂,製造贫铀弹和裝甲。.

之间核电厂和鈾相似

核电厂和鈾有(在联盟百科)7共同点: 鈾-235核反应堆核聚变核裂变日本

(Coal)是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩,这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。因为后来暴露于升高的温度和压力下,较硬的形式的煤可以被认为是变质岩,例如无烟煤。煤主要是由碳构成,连同由不同数量的其它元素构成,主要是氢,硫,氧和氮。 在历史上,煤被用作能源资源,主要是燃烧用于生产电力和/或热,并且也可用于工业用途,例如精炼金属,或生产化肥和许多化工产品。作为一种化石燃料,煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底,转化成泥炭,然后转化成褐煤,然后为次烟煤,之后烟煤,最后是无烟煤。煤產生之碳氫化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石。这涉及了很长时期的生物和地质过程。.

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鈾-235

鈾235(符号:235U),是鈾的三種同位素之一,當中只有鈾235能夠發生核分裂,引發連鎖核裂變反應,可用作核電及核彈。1935年由加拿大科學家發現。根據國際原子能機構的定義,濃度為3%的鈾235為核電廠發電用低濃縮鈾,高於80%稱作高濃縮鈾,大於90%則叫作為武器級高濃縮鈾。.

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鈽(Plutonium,--)是原子序数94、元素符號為Pu的放射性超鈾元素。它屬於錒系金屬,外表呈銀白色,接觸空氣後容易腐蝕、氧化,在表面生成無光澤的二氧化鈽。鈽有六种同素異形體和四種氧化態,易和碳、鹵素、氮、矽起化學反應。鈽暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物,其體積最大可膨脹70%,屑狀的钚能自燃。它也是一种放射性毒物,会於骨髓中富集。因此,操作、處理鈽元素具有一定的危險性。 鈽是天然存在於自然界中質量最重的原子。它最穩定的同位素是鈽-244,半衰期約為八千萬年,足夠使鈽以微量存在於自然環境中。 鈽最重要的同位素是鈽-239,半衰期為2.41萬年,常被用來製造核子武器。鈽-239和鈽-241都易于裂變,即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂,釋出能量、伽馬射線以及中子輻射,從而形成核連鎖反應,並應用在核武器與核反應爐上。 鈽-238的半衰期為88年,並放出α粒子。它是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用於驅動太空船。 鈽-240自發裂變的比率很高,容易造成中子通量激增,因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。 分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力,因此鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成。 1940年,格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室,以氘撞擊鈾-238而合成鈽元素。麥克米倫將這個新元素取名Pluto(意為冥王星),西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu(音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」)。科學家隨後在自然界中發現了微量的鈽。二次大戰時曼哈頓計劃則首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一,曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗「三一试验」,以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」,都使用了鈽製作內核部分。關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行,二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外,其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除,以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的廢用,都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵,現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。.

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核反应堆

核反应堆(nuclear reactor)是一种启动、控制并维持核裂变或核聚變链式反应的装置。相对于核武爆炸瞬间所发生的失控链式反应,在反应堆之中,核变的速率可以得到精确的控制,其能量能够以较慢的速度向外释放,供人们利用。 核反应堆有许多用途,当前最重要的用途是产生热能,用以代替其他燃料加热水,产生蒸汽发电或驱动航空母舰等设施运转。一些反应堆被用来生产为医疗和工业用途的同位素,或用于生产武器级钚。一些反应堆运行仅用于研究。当前全部商业核反应堆都是基于核裂变的。今天,在世界各地的大约30个国家里有被用于发电的大约450个核反应堆。.

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核聚变

--,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。 两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量,两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥,然而两个能量足够高的核迎面相遇,它们就能相当紧密地聚集在一起,以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应,这个反应叫做核聚变。 舉個例子:两个質量小的原子,比方說兩個氚,在一定条件下(如超高温和高压),會发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E.

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核裂变

核裂变(;),--,是指由較重的(原子序数較大的)原子,主要是指鈾或鈽,分裂成较輕的(原子序数较小的)原子的一種核反應或放射性衰變形式。核裂变是由莉澤·邁特納、奥托·哈恩及奥托·罗伯特·弗里施等科學家在1938年發現。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。早期原子彈應用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電廠最常見。 重核原子經中子撞擊後,分裂成為兩個較輕的原子,同時釋放出數個中子,並且以伽马射线的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子,從而形成鏈式反應而自發分裂。原子核分裂時除放出中子還會放出熱,核電廠用以發電的能量即來源於此。因此核裂变產物的結合能需大於反應物的的結合能。 核裂变會將化學元素變成另一種化學元素,因此核裂变也是核遷變的一種。所形成的二個原子質量會有些差異,以常見的可裂变物质同位素而言,形成二個原子的質量比約為3:2。大部份的核裂变會形成二個原子,偶爾會有形成三個原子的核裂变,稱為,大約每一千次會出現二至四次,其中形成的最小產物大小介於質子和氬原子核之間。 現代的核裂变多半是刻意產生,由中子撞擊引發的人造核反應,偶爾會有自發性的,因放射性衰變產生的核裂变,後者不需要中子的引發,特別會出現在一些質量數非常高的同位素,其產物的組成有相當的機率性甚至混沌性,和质子发射、α衰變、等單純由量子穿隧產生的裂变不同,後面這些裂变每次都會產生相同的產物。原子彈以及核电站的能量来源都是核裂变。核燃料是指一物質當中子撞擊引發核裂变時也會釋放中子,因此可以產生鏈式反應,使核裂变持續進行。在核电站中,其能量產生速率控制在一個較小的速率,而在原子彈中能量以非常快速不受控制的方式釋放。 由於每次核分裂釋放出的中子數量大於一個,因此若對鏈式反應不加以控制,同時發生的核分裂數目將在極短時間內以幾何級数形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多,將會瞬間釋放大量的能量。原子彈便應用了核分裂的這種特性。製成原子彈所使用的重核含量,需要在90%以上。 核能發電應用中所使用的核燃料,鈾-235的含量通常很低,大約在3%到5%,因此不會產生核爆。但核電廠仍需要對反應爐中的中子數量加以控制,以防止功率過高造成爐心熔毀的事故。通常會在反應爐的慢化劑中添加硼,並使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核分裂速度。從鎘以後的所有元素都能分裂。 核分裂時,大部分的分裂中子均是一分裂就立即釋出,稱為瞬發中子,少部分則在之後(一至數十秒)才釋出,稱為延遲中子。.

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日本

日本國(),是位於東亞的島嶼國家,由日本列島、琉球群島和伊豆-小笠原群島等6,852個島嶼組成,面積約37.8万平方公里。國土全境被太平洋及其緣海環抱,西鄰朝鮮半島及俄罗斯,北面堪察加半島,西南為臺灣及中國東部。人口達1.26億,居於世界各國第11位,當中逾3,500萬以上的人口居住於東京都與周邊數縣構成的首都圈,為世界最大的都市圈。政體施行議會制君主立憲制,君主天皇為日本國家與國民的象徵,實際的政治權力則由國會(參眾兩院)、以及內閣總理大臣(首相)所領導的內閣掌理,最高法院為最高裁判所。 傳說日本於公元前660年2月11日,由天照大神之孫下凡所生之後代磐余彥尊所建,在公元4世紀出現首個統一政權,並於大化改新中確立了天皇的中央集权體制。至平安時代結束前,日本透過文字、宗教、藝術、政治制度等從漢文化引進的事物,開始衍生出今日為人所知的文化基礎。12世紀後的六百年間,日本由武家階級建立的幕府實際掌權。17世纪起江户幕府頒布锁国令,至1854年被迫開港才結束。此後,日本在西方列強進逼的時局下,首先天皇從幕府手中收回統治權,接著在19世紀中期的明治维新進行大規模政治與經濟改革,實現工業化及現代化;而自19世纪末起,日本首先兼併琉球,再拿下台灣、朝鮮、樺太等地為屬地。進入20世紀時,日本已成為當時世界的帝國主義強權之一,也是當時東方世界唯一的大國。日本後來成為第二次世界大戰的軸心國之一,對中國與南洋發動全面侵略,但最终於1945年戰敗投降。日本投降至1952年《旧金山和约》生效前,同盟国军事占领日本,並監督日本制定新憲法、建立今日所見的政治架構,日本轉型為以國會為中心的民主政體,天皇地位虛位化,並依照憲法第九條放棄維持武装以及宣戰權。而日本雖在法律上實施非武裝化,出於自我防衛上的需要,仍擁有功能等同於其他國家軍隊的自衛隊。 日本是世界第三大經濟體,亦為七大工業國組織成員,是世界先進國家之一,主要奠基於日本經濟在二戰後的巨幅增長。現時日本的科研能力、工業基礎和製造業技術均位居世界前茅,並是世界第四大出口國和進口國。2015年,日本的人均國內生產總值依國際匯率可兌換成為三萬二千,人均國民收入則在三萬七千美元左右,人類發展指數亦一直維持在極高水平。.

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上面的列表回答下列问题

核电厂和鈾之间的比较

核电厂有57个关系,而鈾有234个。由于它们的共同之处7,杰卡德指数为2.41% = 7 / (57 + 234)。

参考

本文介绍核电厂和鈾之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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