107年 - 107 高等考試_三級_核子工程：核能概論#70926

科目：核能概論 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：11

試卷資訊

所屬科目：核能概論

選擇題 (0)

申論題 (11)

⑴核燃料（nuclear fuel）

⑵控制棒（control rod）

⑶中子減速劑（neutron moderator）

⑷中子反射體（neutron reflector）

⑸生物屏蔽體（biological shield）

⑴開放式核燃料循環（open nuclear fuel cycle, ONFC）之完整供應鏈（10 分）

及⑵相對於 ONFC，密閉式核燃料循環（close nuclear fuel cycle）需增加之核設施，（5 分）

以及⑶說明兼顧原子能和平用途及防止核擴散之主要防護手段（Safeguards to prevent nuclear proliferation）。（10 分）

三、請說明核能技術在醫藥、農業及食品加工等領域之應用方式及優點。（10 分）

四、電子速率之增減可以藉電場與電子之作用達成。中子不帶電荷，請說明⑴將中子減速之工作原理（5 分）及⑵中子緩衝材料（Neutron Moderator）之特性需求，（5 分）並列舉兩個通用中子緩衝材料。（5 分）另請說明⑶快中子、熱中子與冷中子之能量範圍、產生方式與應用。（15 分）

五、請計算每公斤及每立方米鈾-235 經核分裂反應可釋出之能量（10 分）（以 MWd/kg 及 MWd/m³ 單位表示）（提示：每一鈾-235 原子核分裂可釋放出 3.1 × 10^-11J 之能量， Avogadro’s constant = 6.02 × 10²³，鈾-235 之密度假設為 19 g/cm³）；假設核燃料中鈾-235 之濃度為 5%，煤之重量能量密度為 30 MJ/kg，請問核燃料與煤之相對重量能源密度；（5 分）假設燃煤完全燃燒且發電效率為 40%，核分裂過程不會釋放 CO₂，請估算每發一度電（kwh），燃煤發電較核能發電多排 CO₂ 之量。（5 分）