科學月刊201602月號-554期-綠色溶劑

COVER STORY

封面故事

殺蟲劑對付居家害蟲 用洗碗精來清潔油膩膩的碗盤

滋潤皮膚的身體乳液

刷地板用地板清潔劑

洗衣粉去除袖口上的汙漬

倒入疏通劑暢通排水管

去光水卸除指甲油

讓衣服變得柔柔綿綿的柔軟精

瓦斯爐旁的油垢交給廚房清潔劑

日常生活當中，人們經常使用到各項化學產品，讓 生活更加舒適便利，但是，這些產品的成分會不會 汙染環境？有沒有「好」的化學？

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愛地球的化學 綠色代表環保、乾淨。 隨著科技的進步，人們也逐漸重視地球的環境保護， 要使用什麼樣的化學產品才是對人體最安全，對地球 最少汙染的呢？綠色溶劑顧名思義，就是環境友好型 溶劑，在許多化學產品的製程中，需要添加溶劑來進 行合成反應，以綠色溶劑製造出的產品，能夠減少產 生有毒物質和有害廢棄物，使地球永續發展。

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精選文章

地表脈動的聽診器—

GPS 測量與水準測量 臺 灣 位 處 菲律賓海板塊與歐 亞 大陸板塊 的聚合帶，地震活動相當頻繁，菲律賓海

術（Interferometry Synthetic Aperture

Radar, InSAR）……等方法。

經 濟 部中央地質 調查

板塊 以每年 7~8 公 分 的 速 度，向西北 方

向 移 動，受 到 板 塊 擠 壓 與 這 股 推 移力量

全球定位系統

所科長。專長大地測量、活動斷

所 致，島 上 的 每 塊 土 地 無 時 無 刻 都 在 位

GPS 測量的定位精度在水平方向可達公分

陳建良

層及地表變形觀測。

移與 變 形，要瞭解各地的變 形狀 況，可以 透過各種量測技術獲得，如全球定位系統

際在地面接收衛星訊息時，不能接收到水

（Global Positioning System , GPS）、水

平視線以下的衛星訊號（圖一） ，無可避免

準測量（Leveling）、合成孔徑雷達干涉技

梁 勝雄

等級，不過由於 GPS 測量受限於觀測站實

地呈現衛星在高程方向的幾何分布狀態較

經 濟 部中央地質 調查

所技佐。專長構造地質、活動斷

水平視界

層調查。 測站 無法接收

胡植 慶

國立 臺 灣 大學 地質 科學

系教授。專長地體 動力學、數值模 擬、大地測量、衛星遙測影像。

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圖一：地面觀測站接收衛星訊號示意圖。

精選文章

水平方向差，而影響到高程方向的定位精度（通常為 3~4

水準測量

此外，透過衛星影像干涉差分技術也可量測到地表高程方

後標尺的讀數（fi、ri）相減求得二標尺間的高程差（Δ hi） ，

倍） ，這可以從 GPS 連續觀測站長期的觀測結果得到印證；

水準測量利用水準儀的水準氣泡整置儀器定平後觀測前、

向的變形，由於它是利用相同地區二個不同時期的影像進

逐 站累計 後就可以 量 測二個水準點間的總高程 差值（圖

行干涉，以相位變化量取變形量（圖二） ，因此其精度與衛

三） 。水準測量依觀測精度要求不同可分為普通水準測量與

星所掛載的感測器雷達波的波長有關。以常用於地表變形

精密水準測量，除了使用的儀器等級不同外，精密水準測量

觀測的歐洲太空總署歐洲資源衛星（ERS）來說，其 C 波段

還需要更嚴謹的作業步驟及計算程序來檢查及消除隱含在

得干涉影像的地表變形精度約為公分等級。對於在臺灣部

返（回）測的高程差進行比較，絕差值差異須小於 2.5

（無線電波波段在 4~8 GHz）波長為 5.6 公分，因此所取

觀測量裡的誤差，例如在二個水準點間必須將往（去）測與

份變形速度小於每年 1 公分的地區，需要量測高程變形精

，以二個 mm（K 代表二個水準點間的距離，單位為公里）

度到毫米（mm）等級的需求時，仍需要仰賴於地面上進行

逐站觀測的水準測量來達成。

水準點距離為 1 公里來說，往返閉合差僅容許在 2.5 毫米

以內，因此水準測量在消除了視準軸偏差、大氣折光偏差改 正、水準尺的伸縮變形改正、地球曲率的改正……等誤差 後，精度可以達到毫米（mm）等級。

第一張影像雷達波 第二張影像雷達波 前視

地表沉降

測線前進方向

後視

(Land Subsidence)

水準尺

1-1/2 (Dif feren

差分 干

水準儀

1 涉

tial Interf

erometr

1/2 y)

水準尺

0 ( 單位：雷達波波長 )

地形面

水準點

∆ hi=ri-fi

A 水準點

fi

B

ri 距離變化

水平視線

第i站

HB=HA+ ∆ hi

HA

2π 干涉結果

平均海水面

圖二：合成孔徑雷達干涉技術量測地 表變形示意圖。（資料來源：張中白，2004）

圖三：水準測量的基本原理示意圖。

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有別於一般青鬱的山景地貌，火山熔岩的樣貌豐富許多。有的像漣漪一般 漫佈大地，一圈圈皺摺起伏充滿著流動感，佇立其中，彷彿直至前一刻才 形成這等地貌。而隨著時間流逝，風化加劇，熔岩的顏色不再黝黑發亮， 反而妝點上少許綠意。照片中所拍攝的是夏威夷大島上的火山國家公園， 此處火山活動頻繁，從山坡流向海岸的熔岩流有新有舊，不同時期所噴發 的熔岩交疊在一起，一眼望去，顏色濃淡有別，甚是有趣。

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攝影．文

韓之強（中央研究院天文暨天文物理研究所）

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NEWS FOCUS

（pixabay）

北 韓真的擁有氫 彈技 術嗎？ http://www.sciencemag.org/node/2103627

今 年 1 月 6 號， 北 韓 宣 稱 成 功 試 爆 氫 彈， 引 發 美 日 中 等國強烈譴責，認為北韓嚴重擾亂東北亞區域的穩定。南 韓氣象廳藉由分析地震波形得知北韓確有進行核試驗的 可能，因為此地震大部分皆為縱波，幾乎沒有橫波，符合 人造地震的波形。其試爆地點，推測為距中國邊境僅 14 公里的北韓咸鏡北道吉州郡的豐溪里核試驗場。

1954 年蘇聯

北韓試爆 6000 當量

「沙皇炸彈」 5000 萬當量

與歷史上測試威力最強的 氫彈「沙皇炸彈」相較，能 量差距為 8000 倍以上。

一英里處試爆氫彈，造成了芮氏規模 6.8 的地震，其威力

然而，曾參與製造氫彈的美國物理學家福特（ Kenneth

比 1945 年的廣島原子彈大上近千倍。然而，這次據南韓

W. Ford ）十 分 懷 疑 北 韓 是 否 具 有 製 造 氫 彈 的 能 力； 華

測得的地震規模僅為 4.8 ，能量相當於 6 千噸 TNT 當量，

盛 頓「 科 學 暨 國 際 安 全 研 究 所 」 所 長 歐 布 萊 特（ David

不及廣島原子彈能量的一半。北韓過去曾在 2006 、 2009

Albright ）也認為北韓擁有氫彈的可能性不大，猜測可能

與 2013 年 進 行 過 核 試 爆， 其 中 2009 與 2013 所 推 估 的

僅是小型原子彈試爆。氫彈不同於原子彈的核分裂反應，

當量分別為 2 千噸與 8 千噸，與此次試爆相較並無太大

是 透 過 氘（ H ）、 氚（ H ）的 原 子 核 碰 撞 融 合 後， 形 成 較

差異。

2

3

重 的 氦（ He ）， 過 程中因質量虧損釋放出巨大 能 量， 是 4

為核融合反應。

1971 年，美國在阿拉斯加州阿姆奇特卡島的地下超過 90

2016 年 1 月 7 號

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目 前 已 知 擁 有 氫 彈 的 國 家 為： 美 國、 俄 羅 斯、 英 國、 法國與中國。北韓是否已成為當中一員，仍尚待專家進一 步檢驗大氣層中的放射物質，才得以確定最終結果。

NEWS FOCUS

（Brian Cantoni, https://goo.gl/zoIrzF）

元素週期表最後的拼圖？

茲卡病毒威脅百萬新生兒

http://www.sciencemag.org/node/2054247

http://goo.gl/1azs7R

今年起，教科書上的元素週期表都將過時，因為國際純

美國疾 病 控 制與預防中心日前警 告 任 何 有孕 在 身 的女

化學和應用化學聯合會（IUPAC）已認可了 4 個新的化學元

性，須避免前往加勒比海或拉丁美洲等地旅行，原因即是茲

素，原子序分別為 113、115、117 與 118。這 4 個元素是在

卡病毒正在這 些地區傳播。若受孕婦女感染茲卡病毒，便

2002 ~ 2010 年間所發現，其中 118 號元素是目前發現最重

有機會造成新生兒罹患小頭畸形症。

的元素。

茲卡病毒是一種 蚊傳型病毒，最早於 1947 年烏干達的

115、117、118 號 由 俄 羅 斯與 美 國 科 學家 共同 發現；元

茲卡森林中發現。埃及斑蚊與白線斑蚊是主要的傳播媒介

素 113 則 歸 功於由日本 理化研 究 所 仁科加 速器研 究中心

之一，也有可能透過血液輸送或性行為而感染。在 2015 年

團隊，將成 為首個由亞 洲國家命名的元素，可能的名稱 為

5 月於巴西爆發感染前，並無如此廣泛傳播的前例。

Japonium，化學符號為 Jp。這些元素在正式命名後，就會 完整填滿週期表第 7 行的空缺。

其實過去茲卡病毒並未受到太多關注，因為其感染症狀 相對登革熱較為緩和，僅有 1/5 的感染者會有較顯著的症

元素原子序在大於 92 時會呈現不穩定狀態，不易在自然

狀如發燒、關節痛、斑丘疹等。甚至因為和登革病毒與黃熱

界中出現。因此近年來所發現的元素，大多為人造元素，主

病毒相似，使得疾病檢測更為不易。截至 1 月中，在巴西當

要藉由核反應堆或粒子加速器撞擊後產生。較高原子序的

地已有 150 個小頭畸形症的通報病例，並威脅著巴西每年

元素通常使用粒子加速器製造，但因產率極低，使得合成與

數百萬的新生兒。科學家仍尚未釐清茲卡病毒是如何進入

發現新元素相當不易。目前有許多人造元素尚無實際應用，

胎盤，並損害幼兒腦部的原因，目前也尚無可用的疫苗。與

但未來可能會有意想不到的用途。

茲卡病毒的戰鬥，現在才正要開始。

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