113學測自然 第19題 詳解

答案(A)(C)(E)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   核電能量鏈

   先把臺灣核電廠的發電流程整理成一條能量鏈：鈾-235 進行核反應釋放能量 → 反應熱把水加熱成高壓蒸汽 → 蒸汽推動汽輪機旋轉 → 汽輪機帶動發電機產生電能。把這條鏈畫出來，五個選項就能逐一對號入座。
2. 2

   分裂非融合

   先判斷反應類型。臺灣核電廠的燃料是鈾-235，原子核吸收中子後分裂成兩個較輕的原子核並放出能量，這是「核分裂」，(E) 正確。「核融合」是輕核（如氫的同位素）結合成較重的核，那是太陽發光與氫彈的機制，目前世界上還沒有商業運轉的融合電廠，(D) 錯誤。
3. 3

   質能轉換

   核分裂後，產物的總質量比反應前少了 $\Delta m$，這些虧損的質量依愛因斯坦質能關係 $E=\Delta m c^{2}$ 轉換成能量釋出，這正是核能的來源，所以 (A) 正確。
4. 4

   熱轉動能

   反應放出的能量以熱能形式把水加熱成高壓蒸汽，蒸汽膨脹推動汽輪機轉動，這是熱能轉為動能，(C) 正確；接著發電機再把動能轉為電能。整個流程中沒有任何利用聲音發電的環節，(B) 錯誤。
5. 5

   結論

   全流程涉及核分裂、質能轉換與熱能轉動能三項。答案選 (A)(C)(E)。

關鍵觀念：#質能守恆 #熱機 #核分裂

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