原子能核聚变

与铀相同数量的轻核聚变时放出的能量要比铀大几倍。例如1克氘化锂（Li-6）完全反应所产生的能量约为1克铀-235裂变能量的三倍多。实现核聚变的条件十分苛刻，即需要使氢核处于几千万度以上高温才能使相当的核具有动能实现聚合反应。
例如，两辆完全相同的汽车，都是5吨，一辆在运动，一辆是静止的，如果运动的车一旦与静止的车发生碰撞，猛然停止时，动能虽然失去了，可我们发现，汽车在相撞处变得很热。这是什么原因呢？汽车的动能转变成了撞击点金属的热能。但是，原子能比化学反应中释放的热能要大将近5000万倍：铀核裂变的这种原子能释放形式约为2亿电子伏特(一种能量单位)，而碳的燃烧这种化学反应能量仅放出4.1电子伏特。原子能是怎样产生的呢？铀核裂变以后产生碎片，但所有这些碎片质量加起来少于裂变以前的铀核，那么，少掉的质量到哪里去了，就是因为转变成了原子能。爱因斯坦用E=mc²的公式来表示，即：能量等于质量乘以光速的平方。由于光速是个很大的数字(c=299792458m/s)，所以质量转变为能量后会是个非常巨大的数量，释放的能量为ΔE=Δmc²。在核反应过程中，原子核结构发生变化释放出的能量，又称核能，20世纪30年代末，科学家发现，用中子轰击铀原子核，一个入射中子能使一个铀核分裂成两块具有中等质量数的碎片，同时释放大量能量和两三个中子；这两三个中子又能引起其他铀核分裂，产生更多的中子，分裂更多的铀核．这样形成的自持链式反应，可在瞬间把铀核全部分裂，释放出巨额能量．铀235可以被任何能量的中子特别是运动速度最慢的热中子分裂．铀238只能被运动速度很快的快中子分裂，对慢中子和热中子则只俘获不分裂．通常所说的核裂变，主要指铀235核分裂．一个铀235核分裂释放的核裂变能为2亿电子伏特．这是原子核结构发生变化的一种方式，叫裂变反应．另外一种方式叫聚变反应．如一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核释放出的核聚变能为1760万电子伏特．以相同质量的反应物的释能大小作比较，核裂变能和核聚变能分别是化学能的250万倍和1000万倍，1千克铀-235相当于2500吨煤，1千克氘和氚相当于1万吨煤。