眾所周知，從人類學(xué)會利用火的時候，人類已經(jīng)開始主動利用能源，自那時起，能源的使用已經(jīng)變成人類進步不可或缺的基本要素和人類文明程度的一種標志。
在核能被發(fā)現(xiàn)和得到利用前，人類所利用的主要能源方式是化學(xué)能和水能等。十九世紀末到二十世紀初，物理學(xué)又得到了一次極大的發(fā)展，人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識開始深入到原子甚至更微觀的粒子水平，這客觀上為人類利用核能奠定了基礎(chǔ)。
1939年，德國科學(xué)家奧托·哈恩發(fā)現(xiàn)了元素鈾的同位素235U原子核在中子的轟擊下可以發(fā)生核裂變并同時放出能量（見圖），很多重核同位素，如233U，239Pu等，都能產(chǎn)生核裂變反應(yīng)。而核裂變反應(yīng)放出的能量比化學(xué)反應(yīng)大的多，這預(yù)示了核能利用的前景。
235U裂變反應(yīng)示意圖
如圖1所示， 235U原子核在裂變后生成裂變碎片并同時放出2～3個中子，如果新產(chǎn)生的中子能夠轟擊其它的235U原子核并導(dǎo)致新的核 裂變，裂變反應(yīng)就可以不斷持續(xù)下去，我們將這個過程形象地稱作“鏈式反應(yīng)”見圖2.在不斷的鏈式反應(yīng)下，核能被源源不斷地釋放出來。
圖2 鏈式反應(yīng)示意圖
除了235U等裂變可以放出核能外，氫的同位素，如氚（3H）的原子核在一定條件下也可以聚合成氦（He）原子核，同時放出能量，這也是核能的一種形式。我們通常將核裂變反應(yīng)放出的核能稱為“裂變能”，而核聚變反應(yīng)放出的核能稱為“聚變能”。
據(jù)科學(xué)家估計，以目前的能源利用規(guī)模，僅海洋中存在的聚變核素就可以供應(yīng)人類上萬年使用，這將徹底解決人類的能源問題。但目前人類離實現(xiàn)可控的核聚變，特別達到商用水平，還有較大的距離，因而現(xiàn)在核能和平利用的方式主要是對裂變能的利用。
核能首先被應(yīng)用到了軍事領(lǐng)域，如原子彈和核潛艇等。不幸的是，1945年美國投放到日本廣島和長崎市的原子彈造成了巨大的人員傷亡和物質(zhì)毀壞，這是導(dǎo)致許多人畏核與反核的重要原因之一。
在核能被發(fā)現(xiàn)和得到利用前，人類所利用的主要能源方式是化學(xué)能和水能等。十九世紀末到二十世紀初，物理學(xué)又得到了一次極大的發(fā)展，人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識開始深入到原子甚至更微觀的粒子水平，這客觀上為人類利用核能奠定了基礎(chǔ)。
1939年，德國科學(xué)家奧托·哈恩發(fā)現(xiàn)了元素鈾的同位素235U原子核在中子的轟擊下可以發(fā)生核裂變并同時放出能量（見圖），很多重核同位素，如233U，239Pu等，都能產(chǎn)生核裂變反應(yīng)。而核裂變反應(yīng)放出的能量比化學(xué)反應(yīng)大的多，這預(yù)示了核能利用的前景。
235U裂變反應(yīng)示意圖
如圖1所示， 235U原子核在裂變后生成裂變碎片并同時放出2～3個中子，如果新產(chǎn)生的中子能夠轟擊其它的235U原子核并導(dǎo)致新的核 裂變，裂變反應(yīng)就可以不斷持續(xù)下去，我們將這個過程形象地稱作“鏈式反應(yīng)”見圖2.在不斷的鏈式反應(yīng)下，核能被源源不斷地釋放出來。
圖2 鏈式反應(yīng)示意圖
除了235U等裂變可以放出核能外，氫的同位素，如氚（3H）的原子核在一定條件下也可以聚合成氦（He）原子核，同時放出能量，這也是核能的一種形式。我們通常將核裂變反應(yīng)放出的核能稱為“裂變能”，而核聚變反應(yīng)放出的核能稱為“聚變能”。
據(jù)科學(xué)家估計，以目前的能源利用規(guī)模，僅海洋中存在的聚變核素就可以供應(yīng)人類上萬年使用，這將徹底解決人類的能源問題。但目前人類離實現(xiàn)可控的核聚變，特別達到商用水平，還有較大的距離，因而現(xiàn)在核能和平利用的方式主要是對裂變能的利用。
核能首先被應(yīng)用到了軍事領(lǐng)域，如原子彈和核潛艇等。不幸的是，1945年美國投放到日本廣島和長崎市的原子彈造成了巨大的人員傷亡和物質(zhì)毀壞，這是導(dǎo)致許多人畏核與反核的重要原因之一。