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ch2-5發電方式與原理 - Coggle Diagram
ch2-5發電方式與原理
火力發電
利用燃燒煤、石油或天然氣等,產生水蒸氣帶動渦輪機,轉成力學能,再帶動發電機發電,轉成電能
水力發電
利用高處的水往低處流動,將重力位能轉換成動能,推動渦輪機發電
風力發電
將風能轉成電能的發電方式
太陽能發電
核能發電
法國科學家貝克勒無意間將鈾鹽置於密封的照相底片附近,發現底片會感光,後來證實是鈾(U)發出放射線所導致
除鈾以外,同位素中有些原子核並不穩定,會放出放射線,直至變成另一穩定的元素,這種過程稱為
衰變
。
拉塞福將原子核衰變時發出的放射線,依發射的電荷及穿透力分為三種:α射線、β射線、γ射線。
都具有穿透性,其中α射線穿透力最弱,只要一張紙即可;β射線則需要3公厘的鋁片才能阻隔;γ射線穿透力最強,需要厚度100公分以上的鋼筋混凝土牆,才能將其強度減弱至萬分之一
核分裂
原子核因衰變或粒子撞擊而分裂為兩個較輕原子核的過程
鈾-235的原子核受到中子撞擊時,會分裂成兩個不同元素(例如鋇和氪)的原子核並釋放出中子
愛因斯坦於1905年提出質能互換公式 E = mc2,亦即「物質減少的質量會轉換成能量」c為光速3×108公尺/秒
核分裂後質量減少1公克,會產生9×1013焦耳的能量,相當於燃燒3百萬公斤的煤所放出的熱量。
當U-235受到中子撞擊而分裂,分裂後產生的中子能持續撞擊尚未反應的U-235,產生連續的反應,並在短時間內放出大量熱能,稱為
連鎖反應
核能電廠是利用核反應器內U-235的連鎖反應產生大量熱能,使水變成水蒸氣,再以水蒸氣推動渦輪機,帶動發電機發電
核反應器外有1至2公尺厚的鋼筋混凝土圍阻體,目的是防止輻射線外漏
核反應器內的控制棒材質含有鎘(Cd)或硼(B),可以吸收多餘的中子,避免太多的中子撞擊,過度的連鎖反應