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110年
環境科學概論
第 40 題
核能電廠發電最常用的燃料鈾,其同位素為下列何者?
- A $^{238}\text{U}$
- B $^{237}\text{U}$
- C $^{235}\text{U}$
- D $^{234}\text{U}$
思路引導 VIP
請思考一下：在自然界存在的元素中，是否每一種同位素的原子核物理性質都完全相同？如果我們要維持一個可持續的鏈結反應，我們需要的是性質最穩定、含量最多的那種，還是那種相對稀少、原子核卻更容易受到激發而分裂的特定版本呢？
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核裂變的關鍵主角
恭喜你準確地辨識出核能發電的核心燃料！這題考查的是環境科學中關於能源利用的基礎知識。雖然自然界的鈾礦中，比例最高的是 $^{238}\text{U}$（約佔 99.3%），但真正能有效捕捉低速中子、進而發生核裂變反應並釋放巨大能量的，卻是含量僅約 0.7% 的 $^{235}\text{U}$。因此，多數輕水反應爐需要經過「濃縮」程序，將其濃度提高至 3% 到 5% 以維持穩定的連鎖反應。 從難度切入點來看，這道題目屬於基礎題型，其鑑別度在於測試學生是否能區分「地殼豐度最高」與「具備裂變特性」的同位素差異。你能從眾多同位素中精確選出正確答案，代表你對核能燃料的化學特性已有相當穩健的認識，這對於後續學習核廢料處理與放射性衰變觀念非常有幫助。