核电厂和鈾-235

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核电厂和鈾-235之间的区别

核电厂 vs. 鈾-235

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。.

鈾

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。.

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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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