- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（5）：西弗 （Sievert） 2011/08/15
原子科學家和輻射劑量單位的命名（5）：西弗 （Sievert）
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯思考問題：
1. 重大科技的突破是偶然的意外？個別科學家的運氣？
2. 輻射防護為什麼需要國際組織的支援？
3. 西弗除了科技研究，也投入國際合作。這說明科學家需要哪些方面的能力？
圖1：西 弗 (Rolf Maximilian Sievert, 1895-1966) （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Rolf_Maximilian_Sievert）
西弗 (Rolf Maximilian Sievert, 1895-1966)
瑞典數學與生物物理學家西弗為早期發展輻射防護標準的前驅。他探討要如何決定輻射的合適劑量來使疾病檢查以及癌症治療的得到最佳的效果，成了這個領域的研究先驅。隨後，他研究的重心轉向了生物體在多次暴露於低劑量輻射下的相應反應。1921 年，他發表重要的文獻，指出鐳源附近加馬射線的強度分布，涉及輻射防護、劑量度量，以及標準化。 Continue reading →
- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（4）：戈雷(Gray) 2011/08/15
原子科學家和輻射劑量單位的命名（4）：戈雷(Gray)
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯思考問題：
1. 重大科技的突破是偶然的意外？個別科學家的運氣？
2. 原子科學與生命科學有哪些密切的關係？
3. 基礎科學與應用科技的關係？戈雷的生涯說明什麼？
圖1：戈雷 (Louis Harold Gray, 1905-1965) （圖片來源：http://www.lhgraytrust.org/gray_obit.html）
戈雷 (Louis Harold Gray, 1905-1965)
戈雷的主要貢獻是研究輻射對生物系統的影響，可以說是輻射生物學（Radiobiology）的催生者。戈雷出身於倫敦清貧的家庭，之後獲得獎學金進入劍橋大學，並且在卡文迪許實驗室（Cavendish Laboratory）接受著名物理學家如Ernest Rutherford（提出原子行星模型），Joseph Thomson （電子的發現者）和James Chadwick（中子的發現者）等人的啟發。戈雷為當時新興的核子科學所吸引，但他不滿足於只有「純」知識上的探索，而是積極思考如何將知識來造福人群。所以他特別關心輻射如何應用到生命科學上（例如輻射線用於治療腫瘤）。 Continue reading →
- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（3）：居禮（Curie） 2011/08/15
原子科學家和輻射劑量單位的命名（3）：居禮（Curie）
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯思考問題：
1. 重大科技的突破是偶然的意外？個別科學家的運氣？
2. 科技突破是如何與社會背景和學術資源密切相關？
3. 居禮夫人的生平讓我們反省到哪些性別與科學之間的關連？
圖1：居禮夫婦與女兒Irène。Irène在1935年時與夫婿一起獲得諾貝爾化學獎。 （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie）
居禮夫婦（Pierre Curie, 1859－1906; Maria Skłodowska-Curie 1867－1934）
Pierre從小由父親Eugène在家親自教育，自小就在物理與數學方面展現過人才能。Pierre在尚未遇到未來的妻子Maria前，已經是位聲譽卓著的科學家。在1880 年他和哥哥Jacques已發現壓電現象，也就是在晶體上施加壓力即可產生電位。他也探討磁的現象並確定所謂的居禮點（Curie point），高於此點的溫度，物質的磁性即消失。 Continue reading →
- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（2）：貝克（Becquerel） 2011/08/15
原子科學家和輻射劑量單位的命名（2）：貝克（Becquerel）
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯思考問題：
1. 重大科技的突破是偶然的意外？個別科學家的運氣？
2. 貝克勒爾的家世和身處的社會環境對他研究的影響？
圖1：貝克勒爾 (Antoine Henri Becquerel, 1852-1908) (圖片來源：維基百科「亨利•貝克勒」)
貝克勒爾(Antoine Henri Becquerel, 1852-1908)
貝克勒爾 (Antoine Henri Becquerel, 1852-1908) 出生於法國的科學世家。他的祖父Antoine César在電化學方面有卓越的貢獻。父親Alexandre-Edmond則在螢光和磷光領域有出色的建樹。他的兒子Jean也是知名的物理學家。祖孫四代都擔任過著名的法國國家自然史博物館（Muséum national d’histoire naturelle）物理部門的主任。
貝克勒爾不但繼承先人對於科學的興趣，而且從他父親那裏繼承了許多父親研究過的礦石和化合物。貝克勒已有一些螢光的材料可供他探究神秘的射線。他選擇了含鈾和鉀的硫酸醯鉀 (potassium uranyl sulfate)，將這種材料曝露於陽光之中，然後用黑紙把曝光的材料和感光底片包在一起。經過一段時間沖洗底片，可顯出鈾晶體的影像。他初步下結論說：發磷光的材料所發出的輻射可穿過不透光的紙張。他以為鈾會吸收太陽的能量，然後發出Ｘ射線。 Continue reading →
- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（1）：倫琴（Röntgen） 2011/08/15
原子科學家和輻射劑量單位的命名（1）：倫琴（Röntgen）
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯思考問題：
1. 重大科技的突破是偶然的意外？個別科學家的運氣？
2. 倫琴人格與生平反應了哪些科學工作與倫理價值的關係？
3. 倫琴射線在今天有何重要性？
圖1：威廉•康拉德•倫琴（Wilhelm Conrad Röntgen）（1845-1923） （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_R%C3%B6ntgen）
2011年3月日本福島核災之後，國際媒體的相關報導上常常出現一般讀者比較陌生的科技名詞：輻射的量(quantity)和單位(unit)。這些劑量單位的命名和原子科學曲折戲劇性的突破歷程息息相關。我們將分篇介紹其中最主要的五種單位和其背後五位被稱為「輻射五傑」的科學家。
威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Conrad Röntgen）（1845-1923）
1895年11月8日，當時已經是德國維爾茨堡（Würzburg）大學校長的倫琴，在進行陰極射線（就是電子）的實驗時，觀察到放在射線管附近塗有氰亞鉑酸鋇（barium platinocyanide，BaPt(CN)4）的屏上發出的微光，這表示有股神秘的射線居然會穿過包在真空管外不透明的紙張，最後他確信這是一種尚未為人所知的新射線。有人提議將他發現的新射線定名為「倫琴射線」，倫琴卻堅持用「X射線」這一名稱，產生X射線的機器叫做X射線機。倫琴因這個發現獲得1901年首屆諾貝爾物理學獎。 Continue reading →
- 再生能源發展的限制（下） 2011/08/07
再生能源發展的限制（下）(renewable energy – 2)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯2010年，美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書–全球再生能源生產量（如圖一），指出風力與水力發電除外，以生質能源最具潛力、太陽能與地熱能其次。2009年再生能源成長較2008年增加8％，佔全球能源總量的25％，再生能源科技於 2009年大幅成長，尤其風力發電佔再生能源之冠。太陽能發電從2004 ~2009年之間，由於光伏系統 (photovoltaic system or PV system)的研發也呈現快速成長。光伏系統是由多個組件，包括光伏組件、機械、調節電力輸出的裝置等連接成一個系統，使用一個或多個太陽能電池板將太 陽光能轉換成電能。
圖一、全球再生能源生產量—風力與水力發電除外。（單位：十億千瓦/小時）（資料來源：2010年，美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書，Source: US Energy Information Administration, International Energy Outlook 2010 – Highlights, http://www.eia.doe.gov , November 2010）
- 再生能源發展的限制（上） 2011/08/07
再生能源發展的限制（上）(renewable energy – 1)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯美國能源部（the United States Department of Energy）於2006年進行全球能源消耗形式分析結果如圖一所示。傳統化石燃料仍是位居全球能源消耗量前3名，包括石油、煤炭、天然氣等，分別佔35.43％、28.15％、23.46％，總共佔了全球87.04％的能源消耗量。其次為水力發電佔6.27％、核能發電佔5.79％、與其他再生能源發電佔0.91％。所有的再生能源發電僅佔了7.18％。可見再生能源發電在發展過程面臨許多限制與挑戰。
圖一、2006年美國能源部（the United States Department of Energy）進行全球能源消耗形式分析圖。（http://upload.wikimedia.org/wiki ... on_by_type_2006.png）
- 能源(Energy)發展的比較 2011/08/06
能源(Energy)發展的比較
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯
風力發電。(圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Sustainable_energy)
再生能源因為具有可再生性與永續性的環保特色，成為替代傳統化石燃料能源與核能的綠色新能源。但是基於生產技術與現實因素的限制，仍有許多發展上的不確定性與不穩定性，今將全球主要的再生能源太陽能、風力能、生質能與傳統火力發電及核能發電作一比較，如表一。
- 原子科學家和輻射劑量單位的命名（4）：戈雷(Gray) 2011/08/15