• 2020.11.23
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時事點對點:英核聚變實驗 研潔淨新核能

[2020.11.23] 發表
「國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃」是全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目。圖為中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所研製,有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST。(新華社)
福島核廢水以每天約170噸的容量持續增加,暫時存放在現場附近約1000個巨型容器內,有關設施預計在2022年「爆滿」。圖為東電用於存儲核廢水的巨型容器。(路透社)
(明報製圖)

【明報專訊】新聞撮要

英國10月29日啟動全球首次大型核聚變實驗,測試政府耗資5500萬鎊(約5.6億港元)、花7年時間製造的一台嶄新儀器。為實現世界第一座核聚變發電站,生產沒長期危險輻射、安全低碳又用之不竭的商用潔淨能源,邁出重要一步。

該儀器建於牛津郡卡勒姆(Culham)核聚變能源中心,名為「巨型安培球形托卡馬克升級版」(MAST Upgrade)。它是世界第一座商業核聚變反應堆原型,直徑僅3米,有別於世上大部分托卡馬克裝置採用環狀,它把內環中空部分盡量縮減,使所產生的等離子體呈近乎球形,儼如一個火球。

參與是次項目的英國原子能管理局(UKAEA),其行政總裁查普曼(Ian Chapman)稱,按鈕啟動是「重大時刻」:「MAST Upgrade將引領我們接近提供可持續、乾淨的核聚變能源。這項實驗開拓了前所未試的技術。」

MAST Upgrade是次實驗亦有助促進「國際熱核聚變實驗堆」(ITER)項目。該項全球最大核聚變項目正於法國南部聖波萊迪朗克興建中;它由歐盟與中日印韓俄美等34個國家參與,造價達130億鎊(約1300億港元)。

核聚變自原子科研階段以來,一直是科學家的研究目標。與傳統的核分裂發電站不同,核聚變不會產生高輻射的核廢料,不能用以發展核武,而且萬一出任何事端,核聚變活動會立即停止,絕不會出現像日本福島核電站那樣不受控制的核反應,十分安全。——綜合《明報》報道

.現行及未來核能發電(圖)

◆知識增益

福島核災污染海洋

日本福島核事故源於2011年3.11大地震後,因防波堤無法擋住海嘯令核電廠停電,核反應堆因冷卻系統失靈造成嚴重輻射泄漏。福島核電站經營者東京電力公司為冷卻核反應堆而注入大量冷水,至2020年10月已產生約123萬噸輻射污水,且以每天約170噸的容量持續增加。核廢水暫時存放在約1000個巨型容器內,有關設施料在2022年「爆滿」。

日本多家傳媒於2020年10月報道,日政府已決定將福島第一核電站的核廢水排入大海,預料2022年後開始實施,有關決定惹起國內漁業界以至鄰近地區不滿。日本漁業組織反對政府決定,指這使業界多年來修補水產安全信心的功夫白廢。環保組織亦警告排放核廢水入海會對環境造成不可知的後果。台灣原子能委員會表示,一旦日方確認排放進程,將即時加強對台灣海域的輻射監測,確保國民健康。

.研無輻射新核能(圖)

●模擬試題

◆資料回應題

根據資料,指出現時核電廠採用的技術的潛在問題,並利用資料,說明新核能發電技術(A)如何能解決上述的問題。

(A)留意題目要求指出現時核電廠採用的技術的潛在問題,而非指出核能發電的缺點,宜針對資料中提及現時核裂變方法及未來的核聚變方法的特點討論

?參考論點

◆現時核電廠潛在問題

1. 原料問題

根據資料,現時核能發電所應用的原料如鈈或鈾等,較昂貴且稀有,全球鈾礦的蘊藏量只能應付現時核能發電站約90年的需求

→ 新核電如何解決?

根據資料,新核能技術應用的原料為氘和氚的混合物,可取自海水及地殼,取之不盡而且非常易獲得

2. 製武疑慮

根據資料,鈾是核武器的原料之一,發展核電可能會引起核武疑慮,惹起國際爭議。一些國家或擔心別國表面上發展核電,實際發展核武

→ 新核電如何解決?

根據資料,新核能技術應用原料為氘和氚,不能用以發展核武,因此不會惹起核武疑慮

3. 核廢料問題

根據資料,現時核能發電採用核裂變的方式,會產生含高輻射且對人體有害的核廢料,處理不當或有意外發生時可能引發核污染問題。資料顯示2011年日本福島核災中,為控制核反應堆溫度而產生約123萬噸核廢水,近日更有計劃將核廢水排出大海,環保組織警告排放核廢水入海會對環境造成不可知的後果

→ 新核電如何解決?

根據資料,新核能技術應用的原料不會產生高輻射核廢料,萬一出任何事端,核聚變活動會立即停止,絕不會出現像日本福島核電站那樣不受控制的核反應,能避免核災後產生嚴重核污染的後果

顧問老師:陳志華老師

[通通識 第676期]

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