有關物理的問題(聲納.核能.超導體)

1.聲納的原理與應用2.核能發電之探討3.超導體之原理與應用
1.      聲納的原理與應用• 原理聲納（Sonar）是聲波導航和測距(Sound Navigation and Ranging)的縮寫。

聲納的使用方法是利用聲波反射原理

向下發射聲波

傳訊號到海底再反射回來

利用聲波往返時間及聲速

推算出海底深度。

• 應用聲納裝備被廣泛應用於海軍水下活動的各個方面

潛艇、水面艦艇、反潛飛機和海岸防潛警戒系統。

用於搜索、測定、識別和跟蹤潛艇和其他水中目標

進行水聲對抗、水下戰術通信、導航和武器制導

保障艦艇、反潛飛機的戰術機動和水中武器等的使用。

是探測潛在水中潛艇的主要手段

也是潛艇水下偵察、導航的主要設備。

一艘現代化潛艇裝有大小聲納十餘部。

聲納還可用於探雷、導航、航道測量、制導、引信等方面。

民用方面

聲納的應用也很廣泛

如魚群探測、海底地質測量、水下定位、導航等。

2.核能發電之探討• 優點1.核反應所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍）

比較起來所以需要的燃料體積比火力電廠少相當多。

舉例而言

核四廠每年要用掉80噸的核燃料

只要2支標準貨櫃就可以運載。

如果換成燃煤

需要515萬噸

每天要用20噸的大卡車運705車才夠。

如果使 用天然氣

需要143萬噸

相當於每天燒掉20萬桶家用瓦斯。

換算起來

剛好接近全台灣692萬戶的瓦斯用量。

2.核能是目前最具經濟效益的永續能源。

從營運的成本來看

核能發電是最經濟的能源。

• 缺點1.核能發電會產生高低放射性廢料和使用過的核廢料

雖然所佔的體積大

但是具有強烈的放射線

所以不妥善處理對周遭的環境都會構成嚴重的威脅

且核廢料的存放地點也是另一項重大的爭議

包括環保人士的反對、附近居民的抗爭、還有一些政治問題等。

2.核能發電廠會排放出比一般石化燃料電廠更多的廢熱

釋放到環境中造成較嚴重的熱污染

如：核能發電二廠在排水口附近曾出現秘雕魚；核能發電三廠

排放出溫水使附近海域的水溫升高

並讓四週的珊瑚死亡

也就是所謂的珊瑚白熱化

這些都是難以挽救的問題

對於保育海洋生態來講有很大的負面影響。

3. 雖然說核能發電廠號稱是最為乾淨、低成本的發電工具

然而一旦發生嚴重的意外事故

大量核能外洩將會導致輻射污染與輻射傷害

受到感染之四周生物發生病變不說

孕婦產下畸形嬰孩或者嬰兒死亡的機率都會因此大幅增加。

再者

遭受輻射污染的土地

必須歷經數百年甚至萬年污染才可能消失。

況且

一旦生物遭受輻射污染改變其基因

所造成的異常也往往遺害數代

其代價不可謂不高。

如1979年美國三浬島核能外洩

接著1986年蘇聯車諾堡核電災難

至今仍遺留給人類與自然環境難以磨滅的傷痛。

再加以來台訪問之日本伯崎市議員矢部忠夫指出

台灣目前核四所採用的機種

於日本使用僅一年餘前後共出現三次意外

其因素可能導源於機組本身的設計不良。

如此一來

無疑對核電安全投下一枚更具威脅的不定時炸彈。

4 . 建造核能發電廠的成本比一般發電廠昂貴許多

電力公司的財務風險必然也是高出許多。

5.操作人員需接受專業和定期的訓練

人員所造成的失誤

往往會導致嚴重的後果。

歷史上就有因人員操作不當而造成輻射外洩的實際借鏡。

3.超導體之原理與應用A. 超導體是一種導電性較一般導體更佳的”超級導體”。

當溫度低於其超導轉變溫度(或稱臨界溫度)Tc時

它具有兩種特性 – 零電阻以及反磁性。

超導體的導電現象則與一般導體不同。

當溫度高於其Tc時

超導體表現出一般導體或半導體之特性

此時仍有電阻產生；但溫度降至Tc以下時

電子在結構中運動完全不會受到晶格之影響

亦即電阻完全消失

此種現象即稱為零電阻。

超導體在溫度高於其Tc時

其外加磁場可自由穿過其內部

亦即超導體內部可有磁場存在；但溫度低於Tc時

則超導體內之磁場便全被排出其內部

成為一零磁場狀態

即為反磁性。

B. 目前超導體應用領域• 基礎科學　　利用超導裝置可以正確測量磁場強度

磁通量、電流、電壓、電磁能等許多物理量。

普通超導體的最大應用市場是在低溫物理研究領域

首先應用於探測器、焊接設備及粒子加速器。

• 電子工業　　電子工業有可能是新型超導體的第一個銷售市場

在計算機上採用高溫超導材料有兩大優點：一是它減少了為冷卻約瑟夫森裝置所需的致冷；二是它通過回憶信號傳遞速度

改善了具有普通芯片的機器性能。

在計算機中大規模應用高溫超導薄膜可以加快計算速度。

其運算速度比硅器件快1000倍。

• 發電/電力傳輸　　在電力工程設施中

如發電機、電動機、變壓器、電力傳輸線及儲能系統中

由於線路有電阻

因此會有大量的電損耗並轉變為熱。

由於超導體的電阻為零

陶瓷超導體的熱導率很低

所以

它們在這方面的應用潛力很大。

超導體在能源方面的其他潛在應用領域有磁流體發電、熱核發電及磁選機。

• 超導磁懸浮列車　　在列車車輪旁邊安裝小型超導磁體

在列車向前行駛時

超導磁體則向軌道產生強大的磁場

並和安裝在軌道兩旁的鋁環相互作用

產生一種向上浮力

消除車輪與鋼軌的摩擦力

產生加快車速的作用。

　　• 微波技術　　微波技術是高溫超導材料近期內可能得到重要應用的領域。

近幾年我國開展了多種超導微波器件的研究

製成的超導濾波器、超導天線、遲延線、振盪器、超導結型混頻器等器件都具有國際先進水準。

• 其他醫療中利用超導體介子發生器可以治療癌癥

利用超導磁體可以治療腦血管腫瘤。

此外

軍事上利用超導可以擊毀導彈。

   參考資料 聲納

核能

超導體相關知識
1.距離長=聲波速*放出到聽到的時間/2應用 軍事 漁業 打撈...等2.這...探討...你是要大家寫論文給你嗎??簡單的說核分裂可以產生能量(熱)把海水煮開推動渦輪產生電3.超導體在極低的溫度下(凱氏溫標100度以下)電阻會降到近乎于0表示說不會有能量的損耗應用 任何需要用到大量且長時間電力的地方目前在外國的粒子加速器有應用可以大幅減少電費的使用未來還可以在磁浮列車上應用
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