核聚變和核裂變為什麼可以產生大量能量呢？

1905年愛因斯坦發表質能方程，當時並沒有提到核裂變和核聚變，1938年以前邁特納和哈恩試圖用中子打擊U原子以將中子黏在U原子上得到更重的原子，但世界上此實驗一直失敗，因此U遭到中子轟擊後發生了裂變，從此發現了核裂變現象，隨後才發現這個過程是釋放能量的。

圖釋:核物理學家邁特納

解釋核裂變能夠釋放能量需要先知道一個概念——結合能。

當兩個或者更多個部分能夠組成一個相對穩定的體系時，各個部分肯定是相互吸引的，如果想要將各個部分分開，必然會消耗額外的能量，這個額外的能量就是這個體系的結合能。

原子核就可以看做是一個體系，要想將原子核分裂成幾個碎片或者核子，必然需要消耗能量，這個稱為原子核的結合能，如果各個碎片或者核子組成一個大的原子核時，必然會釋放能量，這一切都是核力的作用的結果。

核能的本質就是自然界中的強相力與弱相力的結合通稱。核聚變與核裂變產生大量能量的根本是質量的虧損，這個從愛因斯坦的質能方程中就可以看得出來，而從系統形態的原因上看，其能量的釋放就是原子核系統平衡形態被打破。

當前最理想的核燃料為氦-3，這是一種通過聚變來產生巨大能量的元素，它被公認為高效、潔凈、安全無核輻射的發電核原料。1噸的氦-3可產出1萬兆瓦的電力，可惜此種珍貴原料只有在月球上才能大量擁有。

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