核能電廠開發之影響與替代能源

核能電廠開發之影響與替代能源 第十三組四資二A 徐沛妤四資二A 陳雅琴四會二A 林怡珊四會三A 王孟怡

目錄核能電廠的事故核能電廠的影響其他的替代能源

核能電廠的事故 美國三哩島核能電廠事故蘇聯車諾比爾核能電廠事故

美國三哩島核能電廠事故 1979年3月28日凌晨四時，位於美國賓夕凡尼亞州哈里斯堡的三哩島核能電廠二號機發生跳機，值班的運轉人員按照運轉程序書處理此一突發狀況，起初運轉人員並未發現有任何特殊狀況，預期可以順利的將反應器冷卻，進入冷停機狀態。28日凌晨值班人員發現，圍阻體地面有少量積水，且積水中含有放射性物質。這種情形在一般電廠的跳機事件中並不常見。

美國三哩島核能電廠事故 不料到了早晨7時，圍阻體內的放射性強度已較正常時的讀數高出數倍，負責運轉三哩島核能電廠的大都會愛迪生電力公司於是宣佈電廠進入所謂的「廠址緊急狀態」，開始管制電廠區域的交通和進出人員，並通知美國聯邦政府的核能管制委員會（簡稱核管會）、以及賓州州政府所屬警察局、環境資源部、和民防組織。由於狀況的持續惡化，電廠於7時30分宣佈進入「全面緊急狀態」。

美國三哩島核能電廠事故 8時15分美國核管會自附近城市派遣數架直昇機到電廠做環境偵測。偵測結果顯示三哩島電廠上空的輻射劑量強度為每小時0.20 ~ 0.30毫西弗。在離電廠2 ~ 3英哩處的空中輻射劑量強度則為每小時0.05 ~ 0.07毫西弗，這一訊息透露出三哩島核能電廠發生了非常嚴重的意外。

美國三哩島核能電廠事故 3月29日美國核管會宣佈，三哩島事故為美國商用反應器運轉以來所發生的最嚴重事故，電力公司也透露部份燃料棒有可能已經受損的訊息。根據他們的估計，受損燃料棒的比例約為1%。3月30日美國核管會估計，受損燃料棒比例已達60%。

美國三哩島核能電廠事故 此時，電力公司也首次承認反應器爐心尚無法適當的冷卻，如果事故繼續惡化下去，將對附近居民的安全造成威脅。值此關鍵時刻，從美國各地趕赴而來的工程師和專家們群集出事電廠，苦思對策，希望找出方法使事故不再繼續惡化。

美國三哩島核能電廠事故 3月30日，電廠周圍3英哩半徑範圍內的輻射劑量強度為每小時0.25毫西弗，賓州州長一度要疏散電廠附近四個鎮的部份居民，但在與核管會及電力公司磋商之後決定暫緩實施，僅僅勸導居民減少外出並緊閉門窗。美國總統卡特知悉情況之後，打電話給賓州州長表達關切之意，並詢問需要聯邦政府配合的事項。

美國三哩島核能電廠事故 稍後不久，賓州州長下令將電廠周圍5英哩範圍內的學齡前兒童及孕婦撤離，並通知電廠附近四個鎮的90萬居民準備疏散。白宮也於30日成立特別行動小組，統籌規劃三哩島事故應變事宜。特別行動小組派遣核管會的哈諾德．鄧肯赴三哩島電廠，全權處理事故。

美國三哩島核能電廠事故 鄧肯的抵達，使得電廠的混亂情況獲得改善。工程師和專家們逐漸將反應器冷卻，成功的遏止了事故的惡化。4月1日，卡特總統親赴三哩島電廠巡視，以具體行動向民眾宣示三哩島事故的威脅已告解除。 http://vm.nthu.edu.tw/science/shows/nuclear/nue-his/3miles.html

蘇聯車諾比爾核能電廠 1986年4月26日凌晨，蘇聯車諾比爾核能電廠的4號反應器發生水蒸氣及氫氣爆炸。爆炸後引起反應器內石墨的燃燒，造成大量的放射性物質外釋。蘇聯政府迅速的疏散了車諾比爾區域的5萬居民，但是並未將電廠發生災變的新聞對外發佈。

蘇聯車諾比爾核能電廠 4月28日清晨，瑞典福斯馬克核能電廠偵測到電廠工作人員受到輻射污染，該電廠立即進行廠區疏散，並清查輻射污染的來源。結果發現污染來自於廠外而非廠內，同時國境內其它輻射偵測站亦發現，所偵測到的輻射強度較背景強度高了近一百倍。但確實的污染來源卻令人費解？

蘇聯車諾比爾核能電廠 瑞典根據測到的核種做進一步的分析，結果顯示放射性物質係來自於核能電廠反應器的爐心，再根據放射性物質在北歐諸國分佈的情形，以及過去數天的氣象資料，研判可能是蘇聯的車諾比爾核能電廠發生了意外。瑞典駐蘇聯外交人員因此向蘇聯政府查詢，但不得要領。

蘇聯車諾比爾核能電廠 28日晚上9時，莫斯科電視新聞報導中，簡短提到位於車諾比爾電廠的反應器在意外中受損。29日早晨，蘇聯的駐外人員向瑞典及西德政府詢問撲滅石墨火災的方法，但瑞典及西德均表示沒有這一方面的經驗，建議蘇聯去找較有經驗的英國人。此時，美國雷根政府主動表示可以提供任何必要的援助，協助控制事故的惡化，但是蘇聯拒絕接受，僅僅要求加州大學一位骨髓移植專家及兩位助手前往協助救治傷患。

蘇聯車諾比爾核能電廠 同一天，蘇聯政府在新聞報導中透露，事故中已有兩個人死亡，並表示狀況已獲得控制，但電廠周圍的四個村落的居民已經疏散。29日凌晨，美國將軍事用情報衛星調整軌道，航經車諾比爾上空以觀察電廠狀況。衛星照片顯示反應器屋頂已經不見，且反應器內石墨殘餘物仍在冒煙，但廠區其它三部機組仍完好未受損。衛星照片亦顯示離電廠一段距離外的居民作息如常。

蘇聯車諾比爾核能電廠 4月30日，蘇聯重申只有兩人在意外中死亡，可是有197人住院，但其中49人已經出院，並表示電廠的輻射外釋狀況在持續改善中，水源並未遭到污染，同時以照片顯示廠區的石墨燃燒已經撲滅。5月1日，美國衛星照片證實石墨燃燒已經停止，至此車諾比爾核能電廠災變已經獲得控制。

蘇聯車諾比爾核能電廠 整個事故過程中，因蘇聯政府不主動提供消息，故西方國家對車諾比爾災變的嚴重程度頗多臆測。根據到蘇聯協助醫療傷患的美國骨髓移植專家所提供的資料顯示，總共有299人住院接受治療，這些人大部份為電廠工作人員及救火隊員，到5月3日為止，有11人死亡。

蘇聯車諾比爾核能電廠 1986年8月，蘇聯政府派了一個28人的代表團赴維也納的國際原子能總署，在五天會議中對車諾比爾災變的前因後果作了毫不保留的交代。 http://vm.nthu.edu.tw/science/shows/nuclear/safety/index5.html

核能電廠的影響 核能發電所產生非傳統性的輻射污染，對環境和生態的影響和威脅不但嚴重，並且非常久遠。核能電廠在運轉的過程中，會產生具傷害性的輻射性廢棄物，以氣體、液體與固體等形式存在，但輻射線是看不到、摸不到、聞不到，因此嚴重性常被忽視。對於輻射強度較高的廢棄物，就以固化的方式收集在廢料桶內，輻射強度較低的則直接排出廠外。

核能電廠的影響 如果輻射強度較高的廢棄物，就設法以（水泥）固化的方式收集在廢料桶內，輻射強度較低的則直接排放出廠外。一個百萬瓩發電量的機組，除了平時排放至大氣中和海域中的輻射物質外，每年還有幾千桶中低輻射強度的固化輻射性廢棄物，以及幾十噸核反應用過的高輻射強度燃料棒。

核能電廠的影響 這些數量龐大的輻射性廢棄物，只有靜待自行衰變，此外別無他法。其毒性減半所需要的時間，隨著不同的核種而異，短者幾天，長者可達數萬年以上。即使核能工業發達的美、日、英、法等國家，核廢料貯存場或再處理廠都陸續發生多起嚴重阻塞、滲漏事故。

核能電廠的影響 除了輻射性物質對環境的污染之外，核電廠還製造廢熱污染。因為核電廠的能源轉換效率較低，核電廠排放的廢熱比任何火力發電廠的廢熱高出許多。

核能電廠的影響 火力發電廠在燃煤或燃油時，會產生二氧化硫或氮氧化物及微小的塵粒，可經由改善燃料品質、污染防治的設備來改善。況且目前世界上利用天然氣發電的比例日益增加，其排放的污染物試燃煤、然由的二分之一以下。若以污染物的排放為考量因素的話，核能發電並不是最好的選擇。 http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1507051203049

其他的替代能源－再生能 太陽能風力水力地熱能潮汐能生質能

再生能－－前言 再生能源指的是來源無所匱乏的能源，要讓人類能在球上永續發展，再生能源是必須的，然而單單使用再生能源並不保證能夠永續生存，這是因為再生能源會仍會產生污染或是製造廢棄物(例如太陽電池中所使用的重金屬)，只有當再生能源所產生的廢棄物能被處理時我門才真的能夠永續生存。目前，人們所使用的再生能源技術包括太陽能、風能、地熱能、水力能、潮汐能、海洋熱能轉換、生質能。

太陽能 即是地球接收自太陽之幅射能，其直接或間接的提供地求上絕大部份之能量。太陽所傳到地球的總能量（到達上大氣層之總量）達0.17×1018W之輻射量，因受到吸收、散射及反射等作用，其中大約35%被反射回太空去，18%被大氣層所吸收，47%到達地面，又其中70﹪是照射在海洋上。

太陽能 假設每人平均需要103W，則一百億人才不過是需要1013W，因此只要將抵達地表太陽能的百分之一轉換成可用的能量，則滿足全球能源需求已是綽綽有餘。但是太陽能在先天上也有它的缺點：

太陽能 能量密度低，它是「稀薄的」(diluted)能源，需要廣闊面積才能收集到足夠人類使用的能量。太陽能是「間歇性的」能源，無法連續不斷地供應隨日夜、季節、氣候而變化，應用不易。因此太陽能必須加以儲存，以供夜晚或多雲日子使用，故有時需要他種輔助之能源設備配合使用。其中前者由於技術的進步及材料改良，已能解決，而後者則靠能源儲存及配合其他能源應用來克服其困難。

太陽能 太陽能熱水系統是利用太陽能集熱器，收集太陽輻射能把水加熱的一種裝置，是目前太陽熱能應用發展中最具經濟價值、技術最成熟且已商業化的一項應用產品，其應用範圍廣泛，包括：工業製程用水預熱和家庭、宿舍、旅館、醫院、餐廳、游泳池等的熱水使用。

風力人類利用風能的歷史很早。遠在公元前，即已發明利用風力轉動風車的裝置，而在十八、九世紀曾盛及一時。工業革命後，因石油、煤等大量開採及電力的普及而逐漸沒落。近年來，能源危機逐漸凸顯，於是風力能又再度受到重視，歐美先進國家無不積極研究與利用。尤其科技進步，現代風利機與已往的風車，無論是性能、構造及發電效益上均有長足的進步。

水力水力係目前唯一已被人類大量開發利用之再生能源。水力發電技術簡單而且完備，許多國家於水力發電之基礎工業，諸如水輪機、閥、水閘、發電機和相關電力設備等之製造，均已非常完善。水力開發對環境之衝擊較小，除了提供廉價電力外，且有下列之優點：管制洪水氾濫；提供灌溉用水；利於河流航運；提供尖峰時段電力調度。

水力太陽能使大量海水蒸發，蒸發1公克之水約需600卡之能量，約有4×1016瓦太陽能（佔全部之23﹪）用於此蒸發工作。蒸發後水進入大氣中形成雲層，然後形成雨水落下地面，陸地上雨水具有位能，位能即等於水之重量與海拔高度之乘積，即利用具有位能之水產生機械動力或電力。將雨水聚集於水壩之內，利用水位落差之能量帶動渦輪機或發電機而產生電力。

地熱能 多年來，人類對火山(volcanoes)、間歇泉(geysers)、噴氣孔(fumaroles)、溫泉和沸泥池(pools of boiling mud)等感到既新奇又恐懼，而這些景象散佈於世界各地，且大多發生在多地震地帶。地球內部情況全賴間接知識獲得，地球常視由五個同心層所組成，首先，大氣層環繞著地球，然後是地殼(crust)，其後依次為地涵(mantle)、液態地核(liquid core)和內部地核(inner core)。

地熱能 地熱能主要來自地球內部放射性元素衰變所釋出之能量，和儲存於地核熔岩之大量熱能，其依賴岩石之導熱性或藉助熔岩與水之向上移動而傳導至地球表面。地熱能之數量異常龐大，依粗略估算，地球之總熱含量約有3×1027仟卡。開發技術上，無人能經濟有效利用者，僅為地殼底下數公里深之熱源。地殼內之地熱能，主要儲存於岩石本身，而少部分則儲存在岩石孔隙(pores)或裂隙(fractures)之水中。地熱能乃一低能量密度之能源，必須經由大量岩石集取。目前，水是地熱能之主要輸送媒介。

潮汐能 將地球直徑與地球-太陽或地球-月球之距離相較顯然是微不足道，但是太陽或月球對地球各地之作用力(引力)略有差異。真實月球引力和平均引力之差值稱為干擾力(disturbing force)，干擾力之水平分量迫使海水移向地球-月球連線並產生水峰。對應於高潮(high tide)之水峰，每隔24小時又50分鐘(即月繞地球一週所需時間)發生兩次，亦即月球每隔12小時又25分鐘即導致海水漲潮一次，此種漲潮稱為半天潮(semidiurnal tides)。

潮汐能 潮汐導致海水平面之升高與降低呈週期性。每一月份滿月和新月的時候，太陽、地球和月球三者排列成一直線。此時由於太陽和月球累加之引力作用，使得產生之潮汐較平時為高，此種潮汐稱為春潮(Spring tides)。當地球-月球和地球-太陽連線成一直角，則引力相互抵消，因此而產生之潮汐較低，是為小潮(neap tide)。

潮汐能 各地之平均潮距不同，如某些地區之海岸線會導致共振作用而增強潮距，而其他地區海岸線卻會減低潮距。影響潮距之另一因素科氏力(Coriolis force)，其源自流體流動之角動量守恒。若洋流在北半球往北流動，其移動接近地球轉軸，故角速度增大，因此，洋流會偏向東方流動，亦即東部海岸之海水較高；同樣地，若北半球洋流流向南方，則西部海岸之海水較高。 http://www.tri.org.tw/unfccc/

生質能 生質(biomass)亦稱有機物，其能直接或間接地充當燃料使用。生質之主要成分為碳氫化合物，追根究底其係來自植物之光合作用。每年地球上植物界之光合作用約吸收3×1021焦耳之太陽能－此值約為今日全球年總消費能量之10倍。一般所謂之化石燃料，事實上即數百萬年前植物行光合作用之產物。

生質能 檢視未來各種具有潛力之可能能源中，生質能於滿足未來之能量需求－例如，家庭需求、偏遠地區之開發或石油之取代等，均將扮演相當重要之角色。生質能具備下列優點： (1)提供低硫燃料 (2)提供廉價能源(於某些條件之下) (3)將生質轉化成燃料可減少環境公害例如：垃圾→燃料 (4)與其他非傳統性能源相較，技術上之難題較少。

生質能 缺點： (1)植物僅能將極少量之太陽能轉化成生質 (2)單位土地面積之生質能密度偏低 (3)缺乏適合栽種植物之土地 (4)生質之水分偏多(50~95﹪)

生質能 具有潛力可直接充當燃料、或間接轉化至較方便運輸之燃料(液體)或電力之生質來源有許多種類，包括： 1.牲畜糞便 2.農作物殘渣 3.薪柴 4.製糖作物 5.城市垃圾 6.城市污水 7.水生植物 8.能源作物 http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005040106824

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