2009年11月25日 星期三

核融合 與 核分裂

-->
這幾天文章一發表便消失,雅虎大概嫌我話太多吧



還是電影2012,讓我跟娘提起"核融合""核分裂"

太陽內部進行的反應為核融合、核電廠進行的反應為核分裂



先談談核分裂:

如果我將質量10公克的物體任意分成兩份,其中一份為3公克,另一份質量為多少?

應該是7公克吧?! 這問題簡直侮辱人...

而測量的結果竟然少於7公克!

消失的質量哪裡去了? 它們變成反應釋出的能量

這能量有多少?

E=mc2  <=
這式子夠耳熟能詳了吧?

E
:能量

m
:相當質量(也就是上例中,消失的5公克)

c
:光速 3X108



同理,核融合便很容易理解了

把質量3公克與7公克的兩物體揉合,理當能得到10公克的總重

最後竟然明顯少於10公克,消失的質量便以能量的形式釋放出來





不同於核分裂採用鈾的同位素進行反應;核融合採用氫的同位素:氘與氚,故反應後不會產生放射性廢料

核融合產生的能量也較核分裂高出許多



那麼,人類為什麼不採用核融合來發電?

將兩個物體揉合需要力氣,"力"來自能量的轉換

將兩塊金屬熔在一起需要高溫,溫度也來自能量的轉換...

核融合必須將氘與氚侷限在夠小的區域內,加溫至數千萬度、甚至數億度才能進行反應

目前人類無法製造如此高溫、也無法提供如此耐熱材

知曉了這些,便不用對前些時候的新聞大驚小怪(國外某學校工友在後院自製核融合反應爐)

事實上

他成功讓氘與氚進入夠小的區域,但最後仍卡在高溫與耐熱材的問題,就像所有科學家所面臨的一般

新聞標題聳動了些倒是真的

曾經娘問我電機學什麼?

不知如何道來的我,只好回說:唉呀~說了你也不會懂...

回頭想想,原來是自己太淺

曾經聽過幾位物理大師對民眾解釋愛因斯坦的相對論、霍金的時間論

從頭到尾沒有一丁點數學、也沒有幾個專有名詞

若單純想了解新知,而非投入研究,那麼,專有名詞或數學也就不那麼重要了
當年,我只懂背誦教科書裡的條文

11 則留言:

  1. 霍金的時間論

    老大~~幫小的解釋一下啦~~對於回到過去  很模糊 很難想像 聽隴謀
    不能去到 未來 只能回到過去?? 

    回覆刪除
  2. 當年我因為沒有任何專長,被糊里糊塗編入化學兵,在士官甄選的時候,最後一關面試軍官問我,核子武器的爆炸是核分裂還是核融合? 拜託喔...簡直是汙辱人
    .
    .
    .
    .
    .
    念社會組的我怎會知道阿'......結果我就猜是核分裂......就糊里糊塗的入選了。當了化學兵士官一年多才退伍。核分裂這三個字...當年還真的對我意義重大呢'
    [版主回覆11/26/2009 21:16:22]學習過程裡,我有好多障礙

    可能與臺灣人交談、教書...喜歡堆砌專有名詞這點,多少有點關係

    不過您因此當了化學兵是官也是一絕啊

    回覆刪除
  3. 核融合基本上就是卡在容器問題,
    不過蜘蛛人的八爪博士有做出來,問題在他那塊融合區域未免也太大了
    真的跟片末一樣爆炸的話大概整顆地球都不見了

    [版主回覆11/26/2009 21:11:20]不過那真是一個有趣的概念

    用"場"的概念,將高溫與外界隔絕...

    爆炸的話,吞掉的恐怕不止地球,所以我們需要蜘蛛人...

    回覆刪除
  4. 陳氏兄弟紙藝設計2009年11月25日 晚上7:38

    很有意思~科學真的很奇妙~之前新聞有報導~有人在自家公寓自製小型核爐發電機~我覺得台灣人才不輸國外~
    [版主回覆11/26/2009 21:09:42]如果是核融合反應爐,那就請他快點去領諾貝爾獎

    如果是核分裂反應爐,國防部需要他...

    台灣人才擠擠啊

    回覆刪除
  5. 20年前我也有聽過有人做出小型的核分裂反應爐,小到可以放在轎車上使用,而且該車起步快、加速猛、尾速高,還有修車廠的人信誓旦旦的說有親眼看過。
    我就問那個親眼看過的人,那那台車的引擎要不要保養呀,回答是:該車主相當顧車,每5000公里絕對固定保養換機油一次...............
    怎麼樣?夠厲害吧!台灣的超小型核分裂反應爐不是用來產生電喔,是用來產生汽油的,不然怎麼還會有"引擎"要保養?
     
     
    [版主回覆11/26/2009 21:07:40]台灣的習俗是:如果話題是某某很厲害,其他人便會說說他見過更厲害的

    如果某某很慘,其他人接下來一定會說:我見過更慘的...

    回覆刪除
  6. 我還記得有聽過"冷融合"這玩意
    要在絕對零度才能進行反應
    不過詳細內容我通通不記得
    究竟是不是真的
    我也沒找資料求證就是了
    [版主回覆11/26/2009 21:05:19]您說的應該是在1989年,由Martin Fleischmann 、以及 Stanley Pons兩位學者提出的"冷融合"

    因為核融合必須將兩粒子互相靠近到十兆分之一公尺,於極高溫進行

    如能在低溫進行核融合就太棒了,因為那比較容易...

    不過迄今無人能重複此二位學者的實驗(做不出相同結果)

    於是科學家們對此論調表示質疑...

    PS:印象中,他們也沒什麼後續發表


    回覆刪除
  7. 老大:
    我敢確定您現在很深奧了
    我看了本 圖解核融合能源 的書還不如您說的清楚勒
    看來我說老大當導遊是大大材小小用了
    對老大真是佩服的五體投地阿......................
    [版主回覆11/27/2009 20:46:12]呃~因為我自己學什麼總是很慢

    後來試著把接收的資訊剔除專有名詞,我發現這樣單純多了...

    回覆刪除
  8. 我怎麼記得核融合核反應爐已經實驗很多年了
    目前主流是使用Tokamak裝置(簡稱磁碗)

    只是磁碗過於耗能 目前還無法用於商業發電.........
    http://en.wikipedia.org/wiki/Tokamak


    [版主回覆12/01/2009 15:43:55]恩~Tokamak是最有可能實現核融合的裝置,應該說是候選裝置

    不談還在興建中的設備,就目前的裝置來說,還不足以提供核融合所需的能量

    您提供的維基百科裡,有一段是這麼寫的:

    In current tokamak (and other) magnetic fusion experiments, insufficient fusion energy is produced to maintain the plasma temperature.

    所以,應該是還沒有出現,只能說最接近

    如果我的資訊不夠新,還麻煩您再次指教哩...

    回覆刪除
  9. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年12月3日 凌晨12:32

    完全看不懂~~~
    我果然不適合走理化這行 >__<
    老大什麼都會,身體又強,實在令人佩服跟羨慕阿~~
    [版主回覆12/04/2009 17:35:51]老大,您敎我很多哩,怎麼這樣說呢?

    回覆刪除
  10. 最愛柊鏡~~ (小豬)2009年12月4日 清晨5:36

    可是,真的看不懂咩,唉~~隔行如隔山 >__<
    [版主回覆12/05/2009 20:24:19]原來"奶酥"指的是一個人,我以為是汽車零件的俗稱,就像李子串那樣

    回覆刪除
  11. 非常贊成您文末結論
    常對自己帶的工程師叨唸 理論 就是用來描述給任何人都能聽懂的論述 公式才是繁複細膩的整合過程
    書 死背 只會僵化自己腦袋的運作 扼殺了無可限量創造潛力
    就好比 自行車的學習 若是掌握 龍頭晃動 是平衡說不出的秘密 幾分鐘內 就可駕輕就熟
    這也是 學界最大的詬病處 更是學界與業界 格格不入的癥結點
    謝謝您詳細的解說與 令人不會心禁莞爾一笑的結論
     
    [版主回覆07/31/2013 10:27:53]謝謝,看來您應該待在業界有段時間了。

    這有點像見樹不見林,有時真的不該鑽就別太鑽,世界上有幾位大師級人物,平常與人談論並不怎麼講行話,最後卻同樣能讓人聽懂,實在令人佩服啊。

    回覆刪除