高考申論題
108年
[核子工程] 核能概論
第 一 題
已知 92U 235 每一次核分裂產生 200 MeV 之能量，令 ϕ 為每一初始 92U 235 原子產生之分裂數，B 為燃耗（MWd/MTU），E 為初始 92U 235 濃縮度（wt%），請寫出 ϕ 與 B 及 E 之間的關係式。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題為核能物理中經典的燃耗與燃料消耗關係推導。解題關鍵在於「單位轉換與基準統一」：先以 1 公噸鈾 (1 MTU) 為基準，利用燃耗 (B) 與每次核分裂釋放能量計算出「總核分裂數」；接著利用濃縮度 (E) 計算出 1 MTU 中的「初始 U-235 原子數」；最後將兩者相除即可得到每顆初始原子的分裂數 (ϕ)。
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【解題思路】以 1 公噸鈾（1 MTU）為計算基準，先由燃耗推算出總核分裂數，再由初始濃縮度求得初始 U-235 總原子數，兩者相除即為每一初始 U-235 原子產生之分裂數 ϕ。 【詳解】 已知條件與物理常數：
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