當能源(ex石油)耗盡後，我們怎麼辦?(急~3/31前要) - 社會議題

By Xanthe
at 2008-03-28T00:00

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當能源(ex石油)耗盡後，該怎辦?請提供給我目前科學家發現的能源，並告訴我它們的用途&優缺點
例:太陽能不會汙染，但多陰天的地方不利之類的
急~3/31前要~~~

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By Ida
at 2008-03-30T21:57

回答如下:
再過個五十年，人類的能源可能就要靠核融合了，依現有的技術，50年後核融合技術拿來商轉發電應該很有可能。以下的資料供你參考，這篇寫的很好，要詳細的話就自己再找類似的題材資料吧。
和目前所知的所有能源相比，氘（deuterium）與氚（tritium）核融合產生的能源是最理想的，不僅燃料充足，又不產生溫室氣體及高放射性核廢料，將可大幅地降低環境污染問題。核融合的研究從 1950 年代就開始了，現在的托克馬克(tokamak)磁控實驗已可控制核融合反應，以緩慢方式釋放能量，只是仍未達到經濟效益。現今的托克馬克裝置都是使用輔助的加熱源，其運作時間仍未能維持超過一分鐘的脈衝長度，無法在能夠自行持續維持核融合反應運作的裝置中，進行核融合物理的研究。近年來因人類長期使用石化燃料，導致嚴重的環境污染及劇烈的天氣變化，又加上國際石化燃料價格高漲，佔有超過世界四分之三以上人口的國家(歐盟、日本、美國、俄國、韓國、中國及印度)終於在 2005 年 6 月 28 日達成協議，將投入大量人力與財力合作建設一座「國際熱核實驗反應爐（International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER）」。ITER 將成為世界第一個產出能量大于輸入能量，且脈衝長度超過十分鐘的托克馬克核融合裝置，為建造真正的核融合反應爐作準備，使人類有可能可以在本世紀內開始使用核融合能源。在此文章我們討論能源與環境的問題，介紹托克馬克裝置的物理考量及其科技的進展，並介紹 ITER 計畫的目的及其科學與技術的目標。最後我們討論政府與科學界需要認真地思考，如何著手進行適當的核融合研究計畫。
和目前所知的所有能源相比，核融合產生的能源是最理想的，不僅燃料充足，又不產生溫室氣體及高放射性核廢料，將可大幅地降低環境污染問題。如果採用核融合機制的核能發電能成功，將為人類提供取之不盡的能源。核融合的燃料(氘和氚)很容易取得；氘可以從海水提煉，每一公升海水中含三十毫克氘。而氚則不存在於天然界中，但可以從鋰(lithium)提煉。三十毫克氘經核融合產生的能量相當于三百公升汽油。只需要一公噸的氘和十公噸的鋰，就能每年以十億瓦特的功率發電，等同於火力發電廠燃燒掉兩百萬公噸的煤炭[2]。比起現在的核分裂，核融合的優點包括：(1)氘氚來源不虞匱乏：據估計，全球海水中有四十五萬億噸氘，可以提供世界一百億年的能源，幾乎是取之不盡、用之不竭。 (2)核融合不會產生任何放射性廢料，沒有廢料難解的技術與政治問題。 (3)只要減少電漿密度或氘氚供給，核融合反應可以隨時終止，其控制性比現行核分裂反應器要容易。因此核融合極有可能成為人類能源的最終解決方案，也是對環境最友善的永續能源。ITER 是繼國際空間站、伽利略全球衛星導航定位系統等之後另一超大型國際科技合作專案計劃。其意義不亞于人類基因工程計劃和國際航空站。儘管一般認為，至少還需要經過 50 年，才能把熱核融合技術商業化，實現成本效益，但參與 ITER 的國家將在未來十年投資期內取得高科技，對帶動其國內高科技的研發和相關產業的提升，具有十分重要的影響。3. 核融合反應裝置的物理考量要讓核子與核子能夠很「靠近」才可能有核融合反應發生。但因核子(氘核子及氚核子)皆帶正電，會互相排斥，故必須外加相當的能量以破除庫倫電位障壁。因此核融合之研究重點在於將氘核子及氚核子電漿侷限於一與外界隔離的空間，使其相互碰撞。目前有兩種方式可望達成熱控核融合發電的目標：磁場控制核融合、和雷射核融合。此兩種方法都還在實驗階段，但就現階段的研究結果顯示前者的可行性較高。磁場控制核融合以托克馬克(tokamak)的磁約束裝置較為先進。
核融合反應是恒星(包括太陽)發光發熱的能量來源。其能量產生的方式，是將最輕的原子(氫原子)加熱成為電漿狀態，並進行核融合反應以釋放能量。在這核融合反應過程中一部分的氫核子質量轉換為能量。利用氫核子的同位素氘（deuterium）與氚（tritium）的核融合是最容易實現的核融合反應。氘和氚核子發生核融合後，兩個 2 萬電子伏特能量的原子核結合成一個 350 萬電子伏特能量的氦原子核 (α粒子)，並放出一個 14.1 百萬電子伏特能量的中子。產生的能量約為原來能量的 450 倍。一個氘核和一個氚核融合成一個較重的氦核而釋放出能量的反應速率是溫度的函數，而且在溫度為數億度(比太陽核心溫度還高數倍)時反應速率達到最大值。然而在這樣的高溫下，氘和氚的混合氣體成了電漿狀態。若能開發以磁場控制核融合反應的電廠，則可以滿足人類的能源需求，可以說是最終解決了人類對潔淨能源需求的問題。
2008-03-29 16:42:15 補充：
恐怕sidney兄把現在核電廠用的核分裂產生的核廢料觀念跟核融合的原理弄混了，才會這麼問吧~~~
核融合一般把重氫(一個氘及一個氚)融合生成一個氦原子和一個中子，放出能量。
請問你提到的副產物"放射性核廢料"是指哪一個呢?
2008-06-27 20:43:51 補充：
謝謝 Timothy和program 阿邦兩位大大幫忙澄清，其實核融合已經是蠻普遍被討論的東西了~~~

By Tom
at 2008-04-01T10:55

sidney 你是井底之蛙嗎？不懂就先去弄懂再來反駁別人說的話啦，別在那邊丟自己祖宗八代的臉

By George
at 2008-03-30T16:57

核分裂才會有核廢料，現今核能發電廠多採核分裂方式；而核融合則不會有核廢料的問題，就如cliff所說的。

By Quanna
at 2008-04-01T07:00

那也不是人類最終的能源之道,
別忘了還有核廢料的掩埋問題...那才是比任何的汙染更嚴重的,
我認為還是用太陽能的方式,取之不竭,用之不盡...
雖然並不容易,哀~
2008-03-29 14:11:53 補充：
"核融合產生的能源是最理想的，不僅燃料充足，又不產生溫室氣體及高放射性核廢料，將可大幅地降低環境污染問題。"
我認為這句話,沒有依據性,
怎麼可能不會產生反應過後的副產物"放射性核廢料"呢?

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