核能發電系統原理

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核能發電系統原理

核能發電原理
所有物質都是由原子所組成，而原子又是由中子、質子和電子所組成，若是以宇宙來比喻的話，原子就像一個太陽系，由中子和質子所組成的原子核就像太陽，至於圍繞在原子核周圍的電子就像地球或其他行星一樣永遠圍繞著太陽旋轉，當原子核與其他中子碰撞時極容易分裂為兩個較小的原子核也就是核分裂，核能電廠就是利用核分裂的能量來發電。

核分裂能夠釋出多少能量，可以套入愛因斯坦所提出的理論公式E=mc2來計算，E代表能量，m代表質量，c則是代表光速，核分裂所產生的能量是非常龐大的，其釋放的能量，比水力和火力發電都來的有效率，風力和太陽能更是望塵莫及。

台灣電力公司核能發電用的核子反應爐是屬於輕水式反應爐，世界各國所使用的核子反應爐其實有許多種，而輕水式反應爐則是比較廣泛被使用的，台灣電力公司的輕水式反應爐有沸水式和壓水式，沸水式是直接在反應爐產生蒸氣，然後推動汽輪機帶動發電機，而壓水式則是採取兩段式，先在反應爐產生核分裂，然後再將能量引導至蒸汽爐產生蒸氣。

核能發電廠
核能發電和火力發電原理有點相似，核能發電主要使用的燃料是鈾，利用鈾進行核分裂連鎖反應所產生的熱能，將水加熱變成高溫高壓的蒸汽，然後推動汽輪機帶動發電機來發電，這樣的原理其實和水力發電也有點相似，因為它們最終目的都是要推動汽輪機，只是水力發電用的是大自然的力量，而火力發電是燃燒煤，核能發電則是利用鈾進行核分裂。

核能發電可以說是未來趨勢主流，它的發電效率比水力、火力、風力和太陽能都來的有效率，水力發電受限於地理環境，火力發電需燃燒高成本的煤還會造成空氣污染，風力發電和太陽能發電的效率不是高，所以目前只能依靠核能發電了。

目前台灣電力公司的核能發電廠有核一廠核二廠核三廠龍門廠和核四廠，這些核能發電廠分怖在台灣北部和南部，大部份都蓋在人煙稀少的地方，而核能發電用的核子反應爐是採用美商奇異公司所生產的沸水式反應爐或壓水式反應爐，汽輪發電機則採用美商西屋公司和日本三菱重工所生產的發電機，反應爐內的低濃縮鈾錠，約十八個月停爐更換燃料。

核能發電燃料
雖然核能發電和原子彈都是以鈾來產生能量，但原子彈所使用的原料鈾二三五濃度很高，只有高濃度鈾二三五才能瞬間密集連鎖反應產生巨大能量，而台灣電力公司核能發電所使用的燃料鈾二三五濃度很低，其他都是無法核分裂的鈾二三八，所以核能發電基本上是比原子彈還要安全的，而且核能發電廠有使用控制棒調節和使用鋼筋水泥包覆著鈾原料。

核能發電優點很多但是缺點也不少，和石化燃料比起來，核能發電的確比較不會造成環境污染，不需使用氧來燃燒，自然就不會產生二氧化碳，少量的鈾原料就能產生大量能源，這些都是核能發電優點，雖然核能發電不會造成太大的環境污染，但是對於附近的海域生態多少是有影響的，核廢料的輻射對人體有害，核廢料的處理是核能發電的最大問題。