從週期表看這次的地震的新聞
鈾、鋯、碘-131、核反應、放射線、甲狀腺這些以往只出現在國中課本的名詞，躍居新聞版面，突然發現元素與生活的相關。
隨著每天新聞的內容，在課堂上介紹了不同名詞，希望減少因為未知帶來的恐慌，此篇的內容設定對象為國中生
要談核能必須先談元素，要談元素必須先從原子構造說起
原子構造
質子數目決定該原子的化學性質
質子和電子所帶的電量相同，只是電性相反，所以在電中性的原子中，原子核外有多少個電子，原子核裡面就有多少質子，質子數目決定該原子的化學性質，也決定元素在週期表的位置
週期表
在元素陸續被發現的年代，科學家開始思索元素之間是否有其順序或規律，解決這問題的過程中就形成了元素週期表。
元素週期表像是化學家的菜單，現在的週期表依造原子序（質子數）為基準排列，排列後形成下表
圖片來源http://zh-yue.wikipedia.org/wiki/%E5%85%83%E7%B4%A0%E9%80%B1%E6%9C%9F%E8%A1%A8
元素記號
為了方便說明元素有其統一的表達方法，以碘-131為例
中子的任務
中子不帶電，對電子組態沒有影響，他的任務是增加強作用力，把原子核黏成一團。
原子核內的質子帶正電會相斥，所以當質子增加時，中子的數目也會跟著增加來維持原子核的結合，例如鉛元素，原子序82，質量數208，代表原子核除了有82個質子，還有126個中子，以維持原子核的穩定。
原子序超過83（83個質子）的元素，即使增加中子也很難維持原子核的穩定，因此多具有放射性。
同位素
週期表上在同一位置，但質量數不同的元素，這代表元素的質子數相同，但中子數不同，因為中子不影響原子的電子組態，所以中子不影響原子的化學性質，因此，每一種元素的同位素都有相同的化學性質。
以「氫」為例，按照氫的定義，凡是原子核內只有一個質子的元素，都屬於氫元素，然而氫也有好幾種同位素，一種同位素只含一個質子，稱為「氫-1」，第二種同位素原子核含有一個質子和一個中子，稱為「氫-2」，第三種同位素則有一個質子三個中子，稱為「氫-3」
所有的元素都有同位素，有些有放射性，有些沒有，原子序大於83的元素，其同位素都有放射性
放射線
原子會發射三種不同類型的射線，分別以希臘字母的頭三個字來命名，稱為α（阿爾法）射線，β（貝他）射線，γ（加瑪）射線。
α射線：粒子流，由兩個質子兩個中子合組而成。
β射線：電子流，原子核內的中子轉變成質子時會放出一個電子
γ射線：能量，和可見光一樣光，是一種電磁輻射的光子
1896年發現放射現象，放射線穿透性、破壞性、高產能等特性，引發各個領域的興趣，目前X光檢驗、放射線物質追蹤治療、核能發電便是利用這樣的原理。
衰變
自然界中安定的原子核數量並不多，這是受到原子核不穩定的影響。
這些不穩定的粒子，會自動轉變成其他較穩定粒子，這個過程稱為「衰變」，單獨一個中子會自發蛻變成一個質子和一個電子，質量會減少，依質能等效的公式
E = m c 2 （m為質量，以公斤為單位，c為光速=3×108公尺/秒，E為能量，以焦耳為單位），一公斤的鈾經過分裂所產生的能量相當於300萬公斤的煤所產生的熱能
半衰期
粒子在放出放射線後，也轉換成不同粒子，而轉換的時間是有規律的，我們稱為「衰變週期」，一半放射性粒子發生衰變所需的時間稱為「半衰期」。
例如：核能廢料中的銫-137，半衰期是30年，換句話說，如果福島核電廠2010年封廠，2040年時輻射粒子減少一半，2070年會剩2010年的1/4，整個環境輻射能要降低到適合人類居住，銫137約需10個週期，也就是300年，福島核電這塊地需要到2310年才適合人再居住。
因為每種元素衰變的時間不同，科學家可以利用測定某一元素量的量，並參考環境紀錄及半衰期資料，推算出地殼或化石的年代。
核能發電
核分裂反應式
核能發電是利用「質能互換」的原理，利用中子撞擊鈾235，引發核分裂反應。原子核分裂時，會損失部分質量，而產生大量的熱，核電廠利用熱量把水加熱成水蒸氣來推動渦輪機，帶動發電機產生電力。
燃料周圍的水保持在高壓下，可以加熱到很高的溫度而不至於沸騰，高溫高壓的水把熱能傳送到第二個壓力較低的水系統，再以傳統方式運轉發電機，這種兩套分離的水系統設計可以避免放射性擴散到渦輪機。
這次福島核電廠的冷卻水系統因海嘯而停止運轉，造成爐內熱量無法帶走溫度持續上升，當水蒸發成蒸氣後，冷卻水位下降造成反應棒外露，高溫也造成反應棒外層的鋯與水反應產生氫氣，而形成3月12日的氫氣爆炸意外。
鋯（Zr）與氫爆：
首先我們來看看「鋯」在週期表的位置
鋯是一種耐腐蝕耐高溫的金屬，他能快速與空氣中的氧氣反應，在表面形成一層堅固的氧化鋯保護層，阻止內部金屬繼續與氧反應，常用在太空梭零件製造、人造鑽與核反應爐。
鋯合金具有在水中抗腐蝕能力強及不易吸收中子的特性，為避免鈾與水直接接觸，通常把鈾粒裝在鋯合金製的長管中，
鋯在高溫下，會與水蒸汽產生劇烈的化學反應，鋯將水分解為氫和氧，於是產生了大量的氫氣，同時伴隨著放熱。這種反應通常會發生在反應爐喪失冷卻事故的後期階段，核燃料棒未被冷卻液(可能是純水，有些可能已汽化)浸沒而處於裸露狀態，就產生了鋯水反應。但反應爐都會設計和安裝排氫系統，以避免爆炸的產生。
回想一下，3/11發生地震，3/12(六)早上，日本第一次宣布的是核電廠要做釋壓排放，即是排出這些氫氣，當然具有微量的放射線。
到了下午，因為鋯水反應產生太多氫氣，氫氣又是不太穩定的，所以產生了氫爆。
碘131與抗輻射
碘在周期表中屬於鹵素族，這一族元素均具有毒性，常用於自來水消毒(氯)，傷口消毒（碘），國中實驗則常見於澱粉檢測。
碘是甲狀腺素的主要成份，人體吸收的碘都會在甲狀腺聚集，如有輻射外洩時，服用碘片可以先讓甲狀腺吸收「健康的碘」，當甲狀腺已充滿「健康的碘」，即便我們受到碘-131污染，也不用擔心甲狀腺會吸收，而造成生理的病變。
由此可知，利用擦拭優碘來抗輻射是絕對不可行的，此外，碘片也只能針對碘-131作預防，如果先受到感染後再服用，效果就不大，而且碘片更非萬能的輻射解毒計，他對銫、鈷等輻射曾是沒有預防的功能。
輻射與輻射預防
從數字看輻射
人為與天然輻射
輻射防護Q&A
核電安全與處置
延伸網站
1.原子能委員會http://www.aec.gov.tw/www/index.php
2.輻射防護Q＆A http://udn.com/NEWS/WORLD/WORS5/6213938.shtml
3.小豬老師核能介紹http://blog.udn.com/epig/4989089
4.多「碘」了解(輻射如何破壞人體) http://bell5-platform.blogspot.com/2011/03/blog-post_21.html
5.福島電廠會像原子彈一樣爆炸嗎？–很專業又不失幽默的解答
http://tw.myblog.yahoo.com/chin22288/article?mid=8624
6.適合小朋友的日本核電廠事件之動畫—肚子痛的原發君
延伸閱讀