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[爆卦]核融合發電困難是什麼？優點缺點精華區懶人包

雖然這篇核融合發電困難鄉民發文沒有被收入到精華區：在核融合發電困難這個話題中，我們另外找到其它相關的精選爆讚文章

在 核融合發電困難產品中有4篇Facebook貼文，粉絲數超過7,534的網紅說說能源 Talk That Energy，也在其Facebook貼文中提到， 【Errrr... 好了啦，不妨聽何晶怎麼講核能】 看到三X新聞以《就是不滿台灣？總理妻何晶發文僅這篇有文字》來下標，我真覺得這媒體素質低落，作為一位STEM背景出身的女性，何晶的板上也不時分享科技、科學的議題以及做出評論，其中不乏能源與氣候變遷，又其中核能在她版上的出現頻率真的不少。因此就幫大家翻...

「核融合發電困難」的推薦目錄
  • 說說能源 Talk That Energy

    核融合發電困難 在 說說能源 Talk That Energy Facebook 的最讚貼文

    2020-04-12 19:44:14
    有 479 人按讚

    【Errrr... 好了啦，不妨聽何晶怎麼講核能】
    看到三X新聞以《就是不滿台灣？總理妻何晶發文僅這篇有文字》來下標，我真覺得這媒體素質低落，作為一位STEM背景出身的女性，何晶的板上也不時分享科技、科學的議題以及做出評論，其中不乏能源與氣候變遷，又其中核能在她版上的出現頻率真的不少。因此就幫大家翻譯一下，跟著新加坡總理夫人了解核能也不錯。

    還是要重申一下，我們發這篇文是針對台媒撰寫相關新聞時的少見多怪，搭一下風車為核能增加曝光率，而我追蹤何晶臉書新聞以來她的發文個性就差不多那個調調，縱然轉發文頻繁沒有特別評論(在台灣俗稱長輩式發文)，但絕非"僅"有台灣口罩發文有特殊待遇。

    以下幫各位整理她的兩篇核能文字
    https://reurl.cc/5l8Gg7
    https://reurl.cc/Y1d9lL

    ▊新加坡的能源選擇
    新加坡很早就決定捨棄燃煤電廠帶來的污染，一旦可行之後，全國就改用天然氣發電。就碳排放的角度而言，煤、石油與天然氣的性質是類似的；可就空氣污染和化石燃料成分中的各種微粒而言，天然氣是當中最清潔的。

    我們其實也有考慮核能。

    例如像鄭永順博士（編按：新加坡前教育部高級政務部長）這樣的先驅者，曾赴英國原子能機構（UK Atomic Energy Agenc）接受培訓，但政府後來認為新加坡領土實在太小，考量風險而解散了研究團隊。此後，鄭永順博士繼續在大學任教，並替國防部成立了防衛科學組織，隨後以政治工作者結束其生涯，他革新了新加坡的職業培訓方式。

    雖新加坡當年未採納核能，但目前這代的核能發電，要比福島核電廠等第一代核電廠安全得多。福島依賴「主動系統」的電源來維持爐心的冷卻，如果失去電源或故障，將面臨嚴重的熔毀風險。

    ※編按：2007~2012是新加坡討論核能最凶的時候，最後可行性報告結論星國尚未有條件(土地規劃)發展核能，而2014年該國發起規模約13億台幣的人才與準備計畫，為那有朝一日準備。

    ▋安全性（safety）問題。
    從核電的初期開始，安全性就一直受到關注。而現今，世界正從「主動安全(active)系統」轉向「被動(passive)安全系統」。

    主動系統類似一個人靠抓住保險桿來防止事故發生，例如反應爐需要的冷卻水，如果發生電力或幫浦故障，水不再注入反應爐，爐心會變得非常熱，並可能導致失控。

    被動系統的運作方式不同，有時稱為「失效安全 (fail safe)」。即系統可能會出現故障，因此設計上，會在故障時使系統會進入安全模式，而不會失控。想像一個需要有人踩剎車才能停駛的火車系統，對照一輛火車只要跳脫行駛狀態，就會直接進入靜止模式。

    不同的設計理念，可以提高安全性並減少故障的影響或風險。另外，某些故障模式可能很少見或很極端，但仍須通過安全測試。例如：萬一一架飛機撞上核電廠怎麼辦？

    ※編按：基本上被動安全系統就是不需要靠電源或人力操控的系統，三代爐與二代爐的最大差別就在這邊~~~

    ▋核子保防（security）問題
    範圍從的防止放射性原料被竊，到處置核廢料的系統與流程。除了確保電廠本身的安全運轉，使燃料利用率更好、使核廢轉核武原料更困難，也是達成核能公共安全與和平的一些考量。

    這些不是無法克服的問題。但這也是為什麼人們也在尋找核融合發電之聖杯的原因。雖然創造核融合的條件極為困難，但有一個好處是，當條件沒有完全到位時，整個融合過程就會停止。這與核分裂不同，核分裂過程中，如果系統的設計或管理不健全，就有發生失控的可能。核融合的副產物壽命也不長，所需燃料發出的輻射微弱、半衰期也短，與核分裂使用的鈾不同，從燃料、使用到廢料，鈾無所不在。

    新興的保防風險其中一個例子，是外部組織透過軟體或遠距操作，接管並破壞核電廠的駭客風險。

    ▋展望未來把握現在
    在未來10到20或30年內，類似小型模組化反應爐（SMR）或熔鹽反應爐（MSR）等新的核分裂技術可能會出現有趣的發展，或許能提供比化石燃料更安全、更具成本效益的能源選項。

    除了間歇性的太陽能和風電之外，清潔燃料的其他選擇可能是氫氣或其他非核/非火力的解決方案。最終，我們可能靠30到50年的時間掌握核融合技術，時間可能更長或更短，取決於我們對科學、材料科學與工程的進展程度。

    在此之前，我們應該對所有的能源選項保持開放，在幾乎所有東協成員國都希望在未來能採用核能發電的情形下，東協必須事先做好研究工作，特別是安全（safety）和保防（security），以建立專業和科學，以及營運核電廠的能力，使我們有希望在各國開始建設核能設施時，替邁向一個安全的世界做出貢獻

    新的核能選擇雖未近在眼前，但會在幾個十年之內出現。

    總體而言，為了地球更綠，減少碳排放，我們必須精通並採納核能作為其中一個關鍵解決方案。目前，已開發或有能力的國家，若能擴大對核能的使用會更好，可減少對化石燃料的需求，並降低總體碳排放量。

    同時，發展中經濟體可以盡其所能，從煤炭轉向更清潔的天然氣或更綠的再生能源。

  • 文茜的世界周報 Sisy's World News

    核融合發電困難 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最讚貼文

    2019-12-31 14:00:07
    有 1,039 人按讚

    《文茜的世界周報》面對全球暖化溫室氣體排放量一直上升，科學家在擁核及反核中尋找核融合電廠第三條路

    【核能源一直有著爭議性的歷史，但很多能源專家都說，核能對於全球能源及對抗暖化扮演重要的角色。法國能源科學家正努力以新科技讓核能源更安全、更便宜，也就是「核融合」。什麼是核融合？世界周報專題報導。如果我們能找到如何控制地表上核融合的動能，將可徹底改變全球能源供應。】

    {內文}
    一說起「核」這個字，你會想到什麼呢?

    (耶魯大學氣候變遷傳播計畫主持人/Anthony Leiserowitz)
    多數人一提起核子會先想到核戰，或是蕈狀雲，再加上一些大的核災事故，像是美國三哩島 俄國車諾比事件，還有比較近期的福島核災，這些事件使人們對核能科技的觀感發生了巨大且深遠的影響

    1979年的美國賓州三哩島事件，部分爐心熔毀加上放射性物質外洩，最後耗費10億美元善後，三哩島事件挑起全球對核安的恐懼，此後美國修訂更嚴格的核能標準，核電廠造價翻升也幾乎沒有再建。

    美國自1996年以來，僅在田納西建了一座新的核反應爐，1986年的車諾比事件以及2011年的福島核災，讓核能推動越發雪上加霜，人們非常害怕，長期的輻射對人類造成的影響。

    (加州大學洛杉磯分校訪問學者/M. Sanjayan)
    我想說的是，如果我家附近要蓋核電廠，我大概也會滿緊張的，然而身為一位環保人士，這讓我感到十分矛盾，因為核電廠不會排放二氧化碳，而二氧化碳正是全球暖化的元凶

    (影集《Years of Living Dangerously》)
    發現林火不再是乾季的專利，一年四季都可能發生

    (美國加州大學柏克萊分校核子工程教授/Per Peterson)
    當我們看著地球的極端氣候，我們應該要捫心自問，到底該如何解決氣候變遷的問題呢，如果摒棄核能不用，解決(氣候)問題將會困難許多

    一些科學家開始跳脫框架思考，難道在擁核與反核之間，就沒有第三條路可走了嗎？其實不然。

    當我們一講到核能發電，你大概會想到核分裂(nuclear fission) ，就是現在利用原子裂變產生能源，不過其實核能還有另一種型式，而且產生的能源更加驚人，各位觀眾，核融合(Fusion)

    (托卡馬克能源物理學家/Melanie Windridge博士)
    核融合被稱為是能源的「聖杯」

    (托卡馬克能源物理學家Mikhail Gryaznevich博士)
    我們每天都看到核融合在我們面前發生，因為太陽的能量就來自於核融合反應，只是我們要在地球複製太陽的核融合

    核融合不是新的概念，早自1920年代起，科學家就不斷找尋實現核融合的方法，如果人類能夠造出一個「人造太陽」，地球上所有的能源問題都將不再是問題。美國CNBC電視台，製作長達22分鐘的核融合專題，帶領大家認識這個，既可以解決地球暖化，而且幾乎沒有殘餘輻射的未來能源希望。

    核融合必備條件為極度高溫以及極度高壓，如此一來氫原子(氘 氚)才能融合在一起形成氦原子，在這個過程中原子會失去一些質量，轉化成為龐大能源，核融合反應產生的能源，是現行核分裂發電量的四倍，更是燃煤或天然氣發電量的將近400萬倍。

    (General Fusion CTO Michael Delage)
    換個具體的例子，也就是2磅的熔合燃料產生的能源，等同於5萬5000桶原油生的電

    (勞倫斯利佛摩國家實驗室專案負責人/Mark Herrmann)
    核融合發電也不會產生溫室氣體，核融合所需的燃料垂手可得，地球上每個角落都有，即使有輻射也是半衰期極短，而且不會熱失控就是那麼安全的系統

    目前最接近核融合這個夢想的，是正在法國興建的ITER計劃。

    國際核融合實驗反應爐計劃（ITER，International Thermonuclear Experimental Reactor），簡稱ITER，目的是建造目前世界上，規模最大的核融合反應爐。ITER的源起要追溯到35年前，在日內瓦的一場領袖高峰會，到現在 中國 歐盟 印度 日本 韓國 俄羅斯和美國都共同出資，建造這座地表最大，托卡馬克核融合反應爐。反應爐現在仍在興建中，一旦完工，將比現有最大托卡馬克反應爐大上兩倍，將可產生500百萬瓦的能量，火力發電則為50百萬瓦，ITER首階段目標並非產生能源，雖然計劃最終是希望能夠商轉。

    (ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
    我估計ITER的托卡馬克核融合反應爐，將在2024年建成，目標是在2035年進行核融合實驗，大概在2040年，聽起來是很久以後的事，我們就能搜集到足夠的數據，以建造下一個世代的實驗爐

    這是一個長遠的計劃，不過即使ITER計劃都如期進行，如何把這個裝置轉化成商轉的反應爐，目前還尚未可知。但是為了讓地球不在極端氣候中毀滅，同時確保全球能源穩定供應，挑戰核融合是值得的。

    (ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
    目前ITER計劃耗資200億美元，如果把當年送阿姆斯壯登月的金額，換算成今日的價格大約是1200億美元，我們還差的遠呢

    截至2019年為止，全球31個國家有450座核電廠在運轉中，在部分國家 例如法國 匈牙利 斯洛維尼亞和烏克蘭，全國有超過50%的電力來自於核能發電。現今核能發電約占全球總電量10%，單以低碳發電量來說 占比為29%，若光以美國的低碳發電 則占比為55%，中國大陸 印度和俄羅斯，仍在積極快速興建新核電廠，但是在美國，全國1/3因效能不佳，面臨提前退役的困境，氣候變遷運動人士說，這世界必須要減碳，善用我們手邊的資源趁現在還不算為時已晚。

    (ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
    我們必須轉向核融合發電，轉向太陽能 風電，轉向地熱 轉向水力發電，我們必須盡全力擺脫排碳

    (紐約大學新聞系教授/Charles Seife)
    我認為實現核融合發電的快慢，取決於政治人物的一念之間，端看我們的政府願意花多少錢來資助

    中國大陸自上世紀五十年代，就開始對核融合的研究。1999年正式立項，建造托卡馬克裝置，創造「人造太陽」。目前 大陸中科院等離子體所，自主發展了68項關鍵核心技術，建成了20個國際先進的平台和系統，創造了101.2秒穩態長脈衝，高約束等離子體運行的世界紀錄，在可控核融合領域，中國正在完成由跟跑 並跑到領跑的華麗轉身。

    (大陸中科院等離子體所副所長/宋云濤)
    我們夢想就是把這個任務，在2020年底要完成工程設計，同時我們要自主一些關鍵的大部件的研發，我們想到那個時候，我們能夠具備建造中國核融合工程反應爐，如果這個建成了將是世界上第一個

    核融合研究通常由政府的實驗室主導，像是勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)，或是橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)，但是近年來 一些私人企業也加入戰局，包括加拿大的General Fusion，目標是在2030實現核融合發電。還有一些巨擎加入行列，像是亞馬遜創始人貝佐斯以及微軟創辦人比爾蓋茲，還有Paypal共同創辦人Peter Thiel，數十家企業都在追尋，找出煉製這個能源靈丹妙藥的終極之路。

    (General Fusion創辦人/Michel Laberge)
    地球上的能源市場，大約是一年一兆美元，只要我們能夠分個一小口，就能從一兆美元分到可觀的利潤

    (ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
    如果你問我研究核融合最大挑戰在哪裡，我不會認為如何放火，燒出1億5000萬度高溫是挑戰，我認為最大的挑戰是我們的意志，核融合或許不會在我有生之年實現，但是我的孫兒輩或曾孫輩能夠成真

    https://www.youtube.com/watch?v=iDOhtuLQ0jo

  • 哪裡好吃哪裡去:神秘的水原誠

    核融合發電困難 在 哪裡好吃哪裡去:神秘的水原誠 Facebook 的精選貼文

    2019-02-21 18:16:14
    有 1 人按讚


    大家都知道, 電在我們的生活中已經是密不可分 而國家要拚經濟, 更是得靠穩定的電力供應才行 否則不但民生用電不穩, 更不可能會有企業願意投資與發展產業 但發電的方式往往會伴隨著汙染, 所以通常會使用各種不同的方式去發電, 並藉以平衡使用量與汙染情況 像是台中的火力發電廠, 近幾年來由於供電吃緊, 所以火力全開, 導致中部地區空氣品質下降, 都是有跡可循的 由這樣的的情形屢見不顯, 加上供電基本上每天都吃緊, 所以會出現之前全台灣的大跳電也就不足為奇了...= = 何況目前二月可不是用電尖峰的季節呢! (每日供電狀況可參考台電電力供需資訊) 以目前來說 台灣的發電主要還是由燃煤, 燃氣提供, 兩者就提供了將近83%左右的電力 而不排放汙染物的綠色能源:核能, 充其量也不過只有18% 也難怪現在的空氣品質並不是那麼樂觀阿@@ 儘管核能是不排放汙染物的綠色能源, 但其仍然會有些廢料產生 所以就長遠的角度來看, 慢慢過渡到可再生能源(太陽能, 地熱, 水力與風力發電等)可說是一種趨勢吧 (p.s 廣義的綠色能源就是包括核能, 太陽能, 地熱, 風力與水力等, 但台灣地區不認可核能為綠能) 等之後核融合的技術成熟之後, 核能也許就能被歸類於可再生能源了吧 然而不曉得有多少人知道, 其實現在台灣也是有慢慢在發展可再生能源, 像是你去台電繳電費, 櫃檯旁邊都會標示購買綠電的活動, 也就是主動用更多的錢跟台電買電, 去推動綠能產業... 不過老實說我覺得有點怪怪的, 就算我多付了錢, 但我用的還是一樣都是電, 我怎麼知道我這分鐘用的是燃煤產生還是風力產生? 好吧, 不重要...總之目前台灣主要打算推動的就是風力發電為主 但由於台灣就只是個海島, 土地有限, 且無鄰近的跨國電網, 加上98%的資源都得靠進口 所以就算想跟鄰國買電來用都是相當困難的, 沒辦法像是歐洲國家那樣任性@@ 也因此, 政府會比較希望扶持台灣的綠能相關產業, 盡量國產化 甚至是將這方面的技術出口... 但現實的是, 台灣的產業升級與國產化幾十年來似乎都是失敗的 像是最近比較熱門的離岸風力發電一案, 就是一個例子 而什麼是離岸風力發電呢? 跟一般的風力發電又有甚麼不同? 台灣真的適合嗎? 其實離岸風力發電在歐洲是已經十分普遍了, 自1991年起, 丹麥就開始興建, 至今歐洲已經有超過69個以上的離岸風電廠 表面上來看呢, 離岸風力發電就是把我們陸地上的風力發電機, 搬到海上, 因為離岸通常會比陸上擁有更高的風速, 所以能提供更多的電力 加上剛有提到, 台灣屬於海島環境, 加上地狹人稠, 就算有心想要發展風力發電, 可用的地卻也是十分有限的 而且陸地上的風力發電機的低頻噪音也會干擾到附近的人, 近看更是覺得有點可怕 搬到海上可說是一舉數得, 不但風力強發電效率高, 且不干擾居民, 還能解決缺地的問題!! 然而離岸風力發電場的建置相對陸地來說成本要高上很多 地點選擇, 建造與維護的難度都有一定門檻, 還需要透過海底電纜將電輸送回路上變電站 所以更不用說還有可能對當地生態環境造成影響了 像是最基本的需求環境來說, 第一是要有一定量的風能 這點是不用太擔心, 根據研究指出, 全球適合發展離岸風電的20個場址中, 台灣海峽就佔了16個 以這張圖為例, 風力超過7.0m/s以上的都是適合的地方呢 再來是離岸風力發電機需要建築在大陸棚的範圍內 但以台灣來說, 東岸靠太平洋, 以深度來看, 幾乎沒有所謂的大陸棚, 就算需要建置電場(wind farm)也只能選擇西岸 不過西岸其實也不完美, 台灣海峽經過鑽探發現海床成分主要是粉土與黏土, 地底下80公尺仍然沒有岩盤, 加上台灣屬於地震帶 所以就算要蓋也要注意耐震與土壤液化等問題 好在現在的技術應該已經算是成熟 對於不同的環境用不同的建造方式與選擇不同的風機應該也是沒有太大問題的 所以對於長期來看, 發展風力發電應該也算勢在必行吧 加上去年底投票也通過了逐年降低1%火力發電量以防空氣污染的公投案 若是能藉由建置離岸風場搭配火力燃煤的降載, 應該是能有效的改善台灣地區的空氣污染 除此之外, 台灣目前是希望以躉繳電費的方式引進外商進行投資 也能藉由這樣的機會讓外資在台設廠, 能帶動台灣的產業升級, 形成離岸風電相關零組件的供應鏈 或許依舊是從代工開始, 或許依舊拿不到核心技術, 不過至少也是一個開始吧! 然而這個過程中還參雜有低價的投標, 所以造成社會大眾抱有疑義 畢竟如果每度2元多的成本就能搞定, 為什麼我們需要花每度將近6元的價格去發展呢? 發展當然是好事, 但錯誤的招標方式實不可取 希望這樣的爭議早日解決, 順利地蓋好正式的電場
    https://mshw.info/mshw/?p=16973

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