导读：核裂变技术相对成熟 应用领域广泛 核聚变各国还处在试验阶段。核能又称为原子能，即原子核发生变化时释放的巨大能量，按照变化的形式不同，可以进一步分为核裂变能和核聚变能两种。当一个重原子核在吸收了一个能量适当的中子后形成一个复合核，这个核由于内部不稳定而分裂成两个或多个质量较小的原子核，这种现象叫做核裂变，所释放出的能量叫核裂变能。
参考《2016-2022年中国核能开发利用产业专项调研及十三五投资战略分析报告》
核能又称为原子能，即原子核发生变化时释放的巨大能量，按照变化的形式不同，可以进一步分为核裂变能和核聚变能两种。当一个重原子核在吸收了一个能量适当的中子后形成一个复合核，这个核由于内部不稳定而分裂成两个或多个质量较小的原子核，这种现象叫做核裂变，所释放出的能量叫核裂变能。核聚变是两个轻原子核结合在一起释放能量的反应，主要包括氢的同位素氘（2H，重氢）和氚（3H，超重氢）聚合的反应，所释放出的能量叫核聚变能。
核裂变反应中最常见的是铀–235 的裂变。一个铀–235 原子核在中子的轰击下分裂成为几个较轻的原子核，同时放出 2～3 个中子，并释放巨大的能量。而所产生的中子会继续引起更多的铀–235 原子核裂变，像链条一样环环相扣，使核裂变反应自持地进行下去，称为自持链式裂变反应。核裂变发展较早，技术相对成熟，应用领域广泛。
通过控制自持链式裂变反应的反应速率，裂变过程中所产生的热量、射线等可以被用在发电、海水淡化、医学治疗、金属探伤等领域。
核聚变是指由质量小的原子（主要是指氘或氚），在一定条件下（如超高温和高压），让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），从而释放出巨大的能量。核聚变燃料供应充足，反应所释放的能量大于核裂变（每1升海水中含 30 毫克氘，而 30 毫克氘聚变产生的能量相当于 300 升汽油），而且反应不会产生高放射性核废料。太阳就是靠核聚变反应给太阳系带来了光和热。然而，核聚变的反应温度特别高（太阳温度可达1500万摄氏度以上），技术难度大，因此在此领域各国还处在试验阶段。
铀235裂变释放的能量是同质量的煤燃烧释放的能量的270万倍，而氘聚变所释放的能量更大。如此剧烈的反应，其反应原理中很重要的两条分别是比结合能和质能方程。
比结合能：
原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，将若干个核子结合成原子核所释放出的能量，或是将原子核的核子全部分散开来所需要的能量，就是原子核的结合能。然而，组成原子核的核子越多，它的结合能就越高。因此，有意义的是它的结合能与核子数之比，称为比结合能。比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。
通过比结合能曲线可以看出，无论是轻原子核（氢和氢的同位素等）聚变成较重的原子核，还是重原子核（铀和铀的同位素等）裂变成较轻的原子核，都会释放出能量。
质能方程：
核裂变和核聚变反应中都会出现质量亏损，即反应前的静质量大于反应后的静质量。而亏损的质量并没有消失，只是以能量的形式存在着。爱因斯坦在狭义相对论中提出的质能方程 E=mc²，向人们揭示了亏损的静质量与所放出的能量之间的关系，由此可以计算出核反应中释放出核能的大小。
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