放射性元素》釙120 怎麼殺死俄諜？ 【聯合報／記者李名揚】2006/12/06
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前俄羅斯間諜、後來投靠英國的李維南科十一月遭人下毒身亡，英國官方花了很多力氣，查出他體內及尿液含有高劑量的「釙210」，而且回頭追查發現，他被下毒當天停留過的壽司店、酒吧、飯店，均檢測出釙210殘留物，連他搭的飛機也驗出有放射線殘留證據，航空公司緊急連繫2萬多名搭過同架飛機的人注意健康變化。
進食呼吸注射 才會傷身
三軍總醫院核子醫學部主任黃文盛指出，釙210是放射性元素，會放出α射線；比較α、β、γ3種放射線，α射線的生物破壞性雖然最大，但不會透過照射造成傷害，一定要靠進食、呼吸或注射，讓放射性物質直接進入人體黏膜，才會造成傷害。
由放射線造成的疾病稱做「急性輻射症候群」，放射線會破壞細胞的DNA，造成細胞死亡；而且會破壞細胞結構，產生過量過氧化物，也就是「自由基」，自由基性又會破壞細胞，兩股力量更加速細胞死亡。
放射線對新陳代謝快的組織產生的破壞最明顯，未成熟細胞也容易受影響；但對腦和骨頭，影響相對較小。
骨髓胃腸黏膜 會遭破壞
黃文盛表示，釙210進入人體後，隨血液在全身到處跑，放出的α射線會先破壞骨髓，讓造血系統失靈，紅血球被破壞所以會發生貧血症狀，缺乏血小板則造成一點點傷就流血不止，缺乏白血球則使人抵抗力下降，容易被黴菌、細菌或病毒感染。
然後會破壞腸胃道黏膜，因為腸胃道黏膜為了自我修復會不斷長新組織；中毒者會嘔吐、拉肚子、脫水，形成惡性循環而加重感染。頭髮脫落也是同樣因素造成，生殖細胞也會受破壞。
原子能委員會輻射防護處處長邱賜聰指出，釙210最後會累積在脾臟、淋巴結、骨髓組織、肝臟、腎臟內，估計1個人只要吃入50奈克（1奈克為十億分之一克）或呼吸吸入10奈克，就達到半致死劑量，也就是中毒者在30天內死亡的機率為50%。
這種毒性是氰化物的40萬倍，理論上只要1克釙210，就可以毒死100萬人；毒性這麼強的原因，是因為釙210半衰期只有138.4天很短，要在短時間內放出很多α粒子，單位時間內放出的量當然就很大。
釙210中毒無藥可救，因為它是輻射傷害而非毒物作用，所以即使吃下會和釙210結合的物質，把釙210從元素變成化合物，放射性依然存在；若是氰中毒，還可能施藥，改變氰化物分子結構而減輕或去掉毒性。
無法穿透皮膚 洗掉就好
理論上唯一可能的救治方式，是找到會和釙210結合且結合後會被人體排出的物質，並設法讓這種物質能到達釙210累積處，和中毒者體內所有的釙210結合，然後讓中毒者的身體主動將釙210化合物排出，接著還要治療已被α射線嚴重破壞的組織；但這些幾乎不可能在死亡前做到。
英國多處測出釙210，其實不必緊張，α射線無法穿透皮膚，沾到只要徹底清洗就不會有事。
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延伸閱讀
1.臺灣的輻射源與應用／翁寶山／五南
2.認識原子核－核物理與放射化學／鄭仁蓉、朱順泉／世潮
3.居禮夫人／紀荷／天下文化
【2006/12/06 聯合報】 回標題
能源》嚼甘蔗、啃地瓜 車能動？ 【記者李名揚】
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國際油價不斷飆高，國內各種燃料價格跟著漲不停，尋找替代能源的研究再度成為重要工作，從有機物萃取的生質能源，也一夕爆紅。
農委會農業試驗所所長林俊義表示，能源作物有柴薪、藻類、油料、澱粉類與糖料四大類，台灣著重在後兩項的研發。前年建造第一座「生質柴油示範廠」，用向日葵、大豆、油菜榨出的油，製造生質柴油；今年則開始利用甘藷的澱粉和甘蔗的蔗糖，生產可和汽油混合使用的「生質酒精」。
和農試所合作生產生質柴油的新日化公司總經理張志毓表示，食用油主成分是「三酸甘油脂」，不管是飽和脂肪酸（動物油，易凝固）或不飽和脂肪酸（植物油，不易凝固），都可用來製造生質柴油。
三酸甘油脂分子量太大，不適合做為燃料，但只要加入甲醇和適當觸媒，把三酸甘油脂的大分子切為「脂肪酸甲酯」和「甘油」，再萃取出脂肪酸甲酯，就是生質柴油。
生質柴油特性跟柴油接近，燃燒產生的熱量也相當，可用任何比例和柴油混合，不必改裝車輛引擎；且生質柴油閃火點比柴油高，沒有安全問題。
台糖研究所研究員鄭作林表示，台糖和農試所合作，用甘蔗及甘藷製造酒精。台灣主要種植食用甘藷，澱粉含量較低，若要得到酒精，就要種澱粉含量高的品種。 酒精燃燒產生的熱量比汽油少，使用純酒精能跑的里程數大約只有純汽油的2/3，而且酒精閃火點比汽油低，比較危險，所以將來會先推動在汽油中添加5%生質酒精。 延伸閱讀
1.太陽電力公司／法蘭茲．阿爾特／新自然主義 【2006/03/24 聯合報】 回標題
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核能》核能 來自愛因斯坦相對論？ 【記者李名揚】
中央研究院院長李遠哲最近一席「贊成台灣短期內應朝核能發電發展，以減低二氧化碳排放量」的話，引起不少討論，核能發電會產生核廢料，但火力發電卻會產生二氧化碳，兩者對環境都會造成影響，不過不論是支持或反對，在評斷之前應該先有正確的了解。
核反應：鈾分裂→水蒸氣→電
根據愛因斯坦的特殊相對論E=mc2，質量和能量可以互換；事實上，物質損失1克質量所獲得的能量，相當於燃燒3000噸煤炭所放出的熱量，能使34000噸0℃的水，變成100℃的蒸汽。核能發電就是應用這個原理發展而成。
原子能委員會核能管制處副處長黃智宗表示，台灣的核電廠是用速度每秒2200公尺的「慢中子」，撞擊鈾原子，讓鈾原子分裂為兩個新原子，因損失質量而產生能量。
黃智宗說，鈾原子的分裂方式有好幾種，所以撞擊後會變成那兩種原子不一定。原子是由很輕的電子和較重的質子及中子所組成，中子比質子稍微重一點點，分裂產物的中子數和質子數總和，並沒有減少，只是有些中子會損失一點點質量，變成質子；事實上，1克鈾分裂，大約只損失0.001克質量，但已可使30.5噸0℃的水，變成100℃的水蒸氣。
鈾原子在分裂同時，也會放出中子，每個鈾原子分裂會放出2到3個中子，這些中子又會再去撞擊其他鈾原子，就是所謂的「連鎖反應」，這是核能（包括原子彈）威力強大的原因。
由於核燃料都是泡在水裡，鈾原子分裂所產生的能量，會被水吸收，變成蒸汽，推動汽機，再帶動發電機，就可以產生電力；核能發電後半段發電原理，與火力發電一樣，都是用蒸汽推動汽輪，只是前半段火電是燃煤、油或天然氣
來提供能量，核電是利用核反應來提供能量。
鈾原子具有放射性，它的分裂產物放射性也很強，所以用過的核燃料稱為「高階核廢料」；其他接觸過這些放射性物質的東西，包括水、管路乃至工作人員穿過的工作服，則是「低階核廢料」。這些含放射性廢料是核能發電無法避免的產物。
核電廠在發電過程中，完全不會產生二氧化碳，只有在製造蓋核電廠所需材料及生產核燃料時，會排放二氧化碳；所以和火電相比，二氧化碳排放量確實少很多。
延伸閱讀
1.核能百科／林正義等／台電公司核能溝通中心
2.核能兩面觀／J.TRAINER、M.KAKU／遠流
3.怎樣製造一顆核子彈／法蘭克．巴納比／商周
4.核能潛艦之父李高佛／狄奧多．洛／麥田
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【2006/05/24 聯合報】 回標題
新聞中的科學》核分裂 控制→發電 放任→災難 【記者李名揚】
核電機組最重要的「燃料棒」，是把二氧化鈾（UO2）做成長度、直徑都約1公分的小圓柱，再用鋯合金連接成棒狀。
鈾在自然界主要以兩種同位素U238（238為質量數，是原子核中質子和中子的總和）和U235的形式存在，U235只占0.7%。但是根據物理原理，原子核質量數必須是奇數才能分裂，所以核能發電只能用U235；實際生產燃料棒時，必須將鈾礦先做提煉，讓U235所占比率提高到3%。
核燃料是放在水中，用中子撞擊發生反應，加拿大有一種核反應器是用重水（D2O），由於重水吸收中子比普通水少很多，所以只要用天然鈾製造燃料棒即可。
占核燃料97%的U238，只有很少比例會吸收中子，但吸收後不會分裂成2個原子，而是變成鈽（Pu239），也就是製造原子彈的主要原料。
原子彈和核電廠原理相同，都是用中子撞擊原子，讓原子分裂，質量減少，放出大量能量。核電廠會用控制棒吸收中子，避免連鎖反應擴大；原子彈則放任中子數迅速增加，所以會在很短時間內造成大量鈽原子分裂，瞬間釋放超高能量，引起大爆炸。
想發展原子彈的國家，主要的鈽來源都是核電廠。核燃料中的U238會吸收中子變成Pu239，但Pu239只是過渡 產物，必須在燃料棒用到Pu239含量最高的時候，停機將燃料棒取出，再將Pu239提煉出來。
這也是國際原子能總署希望介入監管各國核電廠燃料棒使用情形的原因，也是美國一直反對各國將用過核燃料回收再生的理由。
其實除Pu239以外，若把U235濃縮到90%以上，也可製作原子彈；但U235和Pu239都是混雜在大量的U238裡面，U235和U238是同位素，化學性質相同，不易提煉，所以想發展核武的國家，都把腦筋花在Pu239的提煉上。
【2006/05/24 聯合報】 回標題
我國的核電廠分為兩種，核一、二、四廠是「沸水式」，核三廠是「壓水式」。沸水式是用核能直接把水加熱為蒸汽，壓水式則是把水加熱同時，施以高壓，讓水溫遠超過100℃卻不沸騰，再用這些熱水加熱第二套管路中的水，讓第二套管路中的水變成蒸汽。
壓水式發電機多一套迴路，就多一道屏障，但也會提高製造成本，而且多一次熱交換，也會造成能量損失；沸水式發電機則因用核能直接加熱的水，會和核燃料接觸，帶有放射性物質，再用這些蒸汽推動汽輪，會造成汽輪發電機較多部位受到放射性汙染，後續也需要多一次處理。
兩種核電廠孰優孰劣難論，但可以確定的是，兩者發電效率都比不上火力發電廠；核電發電效率約33%，就是核燃料放出的能量，大約只有1/3轉為電能，而火電發電效率可到接近40%。
火電和核電都是把水加熱成蒸汽來推動汽輪發電機，理論上蒸汽溫度愈高，在轉換成動能（推動汽輪）的過程中，能量損耗愈少。
和火電相比，核電蒸汽溫度較低（不到300℃），因為愈高溫的蒸汽，造成的壓力也愈大；核電機組有安全考量，若要提升結構強度，以適應更高溫蒸汽，所增加的經費很多，不見得划算。
【2006/05/24 聯合報】 回標題
太陽能車》曬曬太陽 車速飆到165km 【記者徐如宜】2006/10/04
2006年9月20日上午，天朗氣清，從嘉義布袋至雲嘉南濱海國家風景區的快速道路上，日本蘆屋大學的太陽能車如箭般疾駛而過，以時速165公里，刷新太陽能車的世界紀錄。
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國立高雄應用科技大學主辦這個橫跨南台灣七縣市的「世界太陽能拉力賽」，也讓國際看到台灣對太陽光電科技研究的努力。
動力來源：太陽電池
教育部南部太陽能學校執行長艾和昌指出，世界太陽能車競賽規定，單人座太陽能車須在5公尺長、1.8公尺寬、1.6公尺高內作設計，同時舖設太陽電池陣列總面積不得大於8平方公尺。為了讓太陽電池陣列有效接收直射陽光、轉換出較多動力，因此低風阻的流線外型「淚滴斷面」，幾乎成為目前太陽能車的最常見造型。
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艾和昌指出，太陽能車所使用的太陽電池從較簡單的單、多晶矽到太空等級的砷化鎵，其光電轉換效率由14%至30%不等。
太陽電池個別元件所獲得個別電流通常很小，電壓也很低，必須藉由焊接，串、並聯成為較大的陣列，才能獲得較大電力。目前單人座太陽能車從太陽電池轉出的電力約介於1~2瓩間；這樣的電力在陽光充足時，除能直接驅動太陽能車行駛外，多餘的電力還可以儲存在蓄電池，以備陰天或爬坡時使用。
時速100km→效率95%
太陽能車的馬達，一般多使用永磁性直流無刷馬達，且需配合適當馬達控制器。為使車子時速達100公里以上，目前研發的太陽能車均採用尖峰效率可達95%以上、重量20公斤以下的馬達，並直接崁入輪圈驅動輪子，以減少機械損失。
太陽能車競賽對車子所能裝載蓄電池的種類、電力總容量及重量，都有嚴格限制。以世界太陽能車挑戰賽（WSC）規定，可裝載5瓩／小時的蓄電池而言，若使用鉛酸電池，重量約125公斤；若使用鋰高分子電池，重量僅有30公斤。
目前大部分車隊均採用鋰高分子（Li-polymer）或一般鋰離子（Li-ion）蓄電池，雖然價格昂貴，但可大幅減輕車重。
目前太陽能車常用的車體結構，多為底盤式或桁架式，車體重量關係著車速表現，想在比賽中得到佳績，全車（不含駕駛）重量要在150公斤以下。三輪的太陽能車設計，多採用前二輪轉向、後一輪傳動，前二輪使用F-1賽車常見的雙A型臂與懸吊緩衝器組成的懸吊裝置，後輪則以拖曳式臂作為支架，以便於安裝緩衝器及驅動馬達。
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太陽能車→製車技術
太陽能車結合了空氣動力外型、輕質車體構材、先進蓄電池系統及高效率的太陽電池，所開發出的技術亦已影響電動車及油電混合車的發展，促使消費大眾期待並支持再生能源科技研究。
2004年在希臘首都雅典舉行的奧林匹克運動會，首次加入太陽能車拉力賽；2008年在北京奧運，也將太陽能車馬拉松賽納入活動項目，太陽能車賽已逐漸成為國際正式賽事。
延伸閱讀
1.太陽能之理論及應用 張志純／徐氏基金會
2.圖說太陽能建築設計 萊特（Wright）／詹氏書局
3.太陽能工程—太陽電池篇 莊嘉琛／全華
4.太陽能的技術應用 沈鵬／徐氏基金會
5.太陽能的利用 黃鼎昌／華聯出版社
【2006/10/04 聯合報】
省油車》挑對車型 省油錢又環保 【記者陳嘉恩】2006/08/23
全球原油需求增加、中東局勢混亂，造成國際油價漲個不停。開車族若能少用一點油，既環保又救荷包。專家說，影響車輛油耗的因素很多，除了引擎設計外，汽車的外型、重量甚至是顏色，都可能影響到汽車的耗油量。
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汽車行駛時，主要有三個受力來源：引擎運轉輸出的動力、空氣阻力和輪胎的滾動阻力。台北科技大學車輛工程系主任黃緒哲說，要省油的話，最重要的就是讓引擎運轉更有效率，並降低各種阻力。
黃緒哲說，養成良好開車習慣其實是最有效的省油方法，例如開車時不要無謂地踩油門、煞車，行駛途中儘量保持等速，車輛啟動後不需要在空檔踩油門暖車，適當使用車上空調，長時間停車時應熄火避免引擎空轉等，都可以省下不少油錢。
減少「風阻」 車型流線
車輛行駛的時候，來自空氣的阻力稱作「風阻」。造成風阻的因素很多，像是汽車向前開時，氣流撞擊車輛正面，或是空氣摩擦汽車所造成的阻力。其中影響最大的是汽車外型所產生的阻力，這也是近年來汽車都運用「空氣動力學」，採流線造型設計的原因。
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空氣動力學是用物理學來探討物體移動時，物體與空氣所產生的交互作用。在第一次世界大戰期間，德國人開始將空氣動力學運用在戰鬥機設計上，大戰結束後，受到戰敗條款的影響，這些研究機構不能再研發飛機，於是德國就運用這些裝置來測試汽車，奠定了德國汽車大國的基礎。
不過，在汽車普及化之後，為了迎合消費者的喜好，汽車設計還是走酷炫路線，方形外殼、大擋泥板、高引擎蓋，都只是增加汽車的耗油量。直到七○年代石油危機爆發後，車商才漸漸把省油納入汽車設計的主要考量要件中。
風阻係數少0.1 省5%油
怎樣的車型設計最省油？科學家把物體放入「風洞」中，來測量「風阻係數」；一塊平板所產生的風阻係數理論值是1，而早期汽車的風阻係數都在0.7左右，現在大多數流線造型的汽車風阻係數已降到0.3以下。科學家估算，風阻係數改善0.1，就能節省5%的油料，可見流線造型對油料的節省有多重要。
整體來說，汽車外型流線、平整，就能降低風阻係數。有些車主為了讓自己的汽車看起來更炫，在車身上加裝了額外的配備，像是尾翼、置物架等，都會增加風阻。而汽車在高速行駛時，若開啟車窗，也會造成空氣阻力增加。
以大卡車來說，體積大、車形方正，所以風阻係數高，如果在貨車車頂上加裝導風板來引導氣流，可以降低20%以上的風阻，能夠省下可觀的油料。
台灣已經開始鼓勵大卡車裝置導風板，對每天運送貨物的卡車來說，每年就可以省下上萬元的油料費。
延伸閱讀
1.牛頓物理駕訓班／Barry Parker／天下文化
2.車輛省能要訣手冊／經濟部能源局
3.汽車空氣動力學／李添才／全華
【2006/08/23 聯合報】