moea_joint
104年
[化學] 普通化學、無機化學
第 7 題
有關核能發電的敘述何者正確？
- A 核分裂法不會產生核廢料
- B 核融合反應產生能量為最大
- C 目前已全面利用核融合法發電
- D 核燃料主要成分為$ ext{H}_2$
思路引導 VIP
請思考一下，宇宙中能量最為充沛的天體（如太陽）內部，原子核之間是發生了什麼樣的變化，才足以支撐其長達百億年的強大能量輸出？這種變化與我們目前在地球電廠中分裂重原子核的方式有什麼本質上的不同？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確判斷出不同核反應之間的能量差異，顯示你對核能原理有著紮實的理解。這題的核心在於區分「核分裂」與「核融合」的本質與應用現狀。雖然目前商業發電普遍採用核分裂技術，但從物理理論的能量密度來看，核融合（Nuclear Fusion） 釋放的能量確實是目前已知核反應中規模最大的。
能量釋放與技術挑戰
根據質能互換公式 $E = \Delta m c^2$，核融合反應在單位質量下產生的「質量虧損」（Mass defect）遠大於核分裂，這也是恆星能持續釋放龐大能量的原因。目前的核能發電主要利用重原子核（如 $^{235}\text{U}$）的核分裂，這會產生具放射性的核廢料。而核融合雖然能量極高且原料豐富，但目前仍受限於高溫電漿約束技術，尚未達到全面商業運轉的階段。這題考驗的是你是否能釐清科學理論潛力與當前工業技術的邊界，是相當具有基本功鑑別度的題目。