原子核能，也被稱為“原子能”或“核能”，是指原子核結構發生變化時釋放出的能量。這種能量可分為聚變能和裂變能兩種類型。聚變能是由輕原子核聚合形成較重的原子核時釋放的巨大能量，而裂變能則是重原子核分裂為兩個質量相近的核時釋放的能量。
特征
原子核能是一種常規能源，其特征在于它能夠在原子核結構變化的過程中釋放出大量的能量。這種能量的釋放不會改變物質的質量，而是改變了能量的形式。
發現歷史
在發現原子核能之前，人們已經知道并使用了多種類型的能量，包括機械能、化學能和電能。然而，原子核能的釋放能夠產生比化學反應中釋放的熱能大約大5000萬倍的能量。這一現象可以用阿爾伯特·愛因斯坦提出的著名公式E=mc2來解釋，其中能量等于質量乘以光速的平方。在核反應過程中，原子核結構的變化會導致一部分質量轉化為能量，從而釋放出巨大的能量。
裂變過程
20世紀30年代末，科學家們發現了核裂變的過程。他們發現，用中子轟擊鈾原子核，一個入射中子可以使一個鈾核分裂成兩塊具有中等質量數的碎片，同時釋放大量能量和兩三個中子。這些新產生的中子又會引起其他鈾核的分裂，形成自持鏈式反應，最終導致鈾核全部分裂，釋放出巨額能量。鈾235特別容易受到熱中子的影響，而鈾238則更易受快中子的影響。
聚變過程
另一種重要的核反應是核聚變，例如氘核和氚核結合形成氦核時釋放的能量。相比化學能，核聚變能的釋放效率更高，1千克氘和氚釋放的能量相當于燃燒1萬噸煤所產生的能量。
應用領域
原子核能在多個領域有著廣泛的應用。放射性同位素放出的射線可用于醫療衛生和食品保鮮等領域。此外，核能也被用于發電，特別是在核電站中，利用核裂變產生的熱能轉化成電力。
參考資料 >
什么是核能?核電科學 | IAEA.國際原子能機構.2024-11-06
核能為什么有如此大的能量?.國家能源局.2024-11-06
核裂變是怎么回事？.國家能源局.2024-11-06