三、請說明壓水式核電廠的特殊安全設施（ESF）有那些？其設置之目的為何？（30 分）

一、請繪製簡圖並說明沸水式反應爐之流程。（20 分）

二、請說明壓水式核電廠的餘熱移除系統之功能與安全設計基準。（20 分）

四、日本福島事故發生迄今已超過四年，許多細節均已揭露。福島事故後，世界各國的 改善行動都包括增設或強化緊急替代注水系統。但是，福島一廠在事故之前其實就 已經配備了緊急替代注水系統。請問為什麼沒發揮功能？如果歷史可以重來，回到 311 當天，使用既有的程序書與既有的設備，有無可能挽救福島電廠免於爐心熔毀？ 又要如何執行或改善？（30 分）

(二)由反應度回饋（Reactivity Feedback）的角度說明其對電廠安全運轉的 重要性。（6 分）

(一)說明核都普勒效應（Nuclear Doppler Effect）。（4 分）

六、核分裂動力反應器要達到自守性安全（Inherent Safe）必須滿足那兩個條 件？（3 分）目前大量使用的第三代核反應器是否能達到自守性安全？ 如果可以，請詳細說明是如何達到的；如果不行，問題出在那裡？（4 分） 所謂的三代+核反應器可以做到自守性安全，又是如何做到的？（3 分）

五、北韓擁有核武器，媒體經常會猜測北韓是否恢復核設施的運轉，所指核 設施應為核子反應器，你認為該反應器是何類型？（3 分）從燃料核反 應截面的特性，說明為何你認為的反應器類型適合生產製造原子彈所需 的鈽元素。（7 分）

四、核電廠運轉事故處理的依據有緊急操作程序書（Emergency Operating Procedures, EOP）、嚴重事故處理導則（Severe Accident Management Guidelines, SAMG）、 與斷 然處置 措施（ Ultimate Response Guidance, URG）。請說明這三份文件主要的目的與適用的狀況。（10 分）

三、原子核分裂時會產生分裂產物，某些分裂產物會強烈的吸收中子，影 響爐心的反應度，其中影響最大的是 Xe-135，其衰變常數為 0.0753/hr。 Xe-135 的來源包括直接分裂產生與分裂產物 I-135 的衰變，衰變常數為 0.1035/hr。請分別寫出穩態運轉計算 Xe-135 與 I-135 濃度的微分方程式。 （6 分）停機後計算 Xe-135 與 I-135 濃度的微分方程式。（2 分）請定性 畫出反應器停機一段時間後啟動與停機後，Xe-135濃度隨時間的變化。 （6 分）如果在高濃度 Xe-135 的狀況下，啟動反應爐，會有何不利的因 素？（6 分） 方程式使用的符號： Xe：Xe-135 濃度；I：I-135 濃度；：Xe-135 衰變常數； λI：I-135 衰變常數；νI：I-135 分裂產生比例（fission yield）；  ：Xe-135 分裂產生比例（fission yield）；ψ：中子通量； Σf：巨觀分裂反應截面；σXe：Xe 微觀中子吸收截面；t：時間

(二)反應器穩態運轉時，反應度必須為零，也就是說反應度餘裕必須被置 入爐心的中子吸收材料的負反應度抵銷，請問輕水式反應器採用那些 方法將中子吸收材料置入爐心？並比較各種方法的利弊。

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