核能的威力有多大？人類目前引爆過(guò)的威力最大的炸彈，是蘇聯(lián)制造的氫彈AN602，也被稱作“沙皇炸彈”，沙皇炸彈的威力為5000萬(wàn)噸TNT當(dāng)量，這是什么概念？?jī)H次于當(dāng)年導(dǎo)致恐龍滅絕的那次小行星撞擊！

下面我們來(lái)了解下人類是如何發(fā)現(xiàn)核能，獲取核能，以及利用它的方式。

什么是核能？

核能中的“核”就指的是原子核。沒(méi)想到小小的原子竟然蘊(yùn)含如此大的能量。

原子由三種粒子組成，分別是質(zhì)子、中子、電子。其中質(zhì)子和中子緊密結(jié)合在一起，形成了原子核，而電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。把質(zhì)子和中子結(jié)合在一起的力叫做強(qiáng)核力（或者強(qiáng)相互作用），這是宇宙間的一種基本作用力，并且是已知四種基本作用力（萬(wàn)有引力、電磁力、強(qiáng)相互作用、弱相互作用）中最強(qiáng)的。

人們發(fā)現(xiàn)原子核在裂變和聚變時(shí)，會(huì)放出巨大的能量，這就是核能。

人類如何發(fā)現(xiàn)核能？

在1938年，德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托·哈恩用中子轟擊鈾-235，結(jié)果鈾-235的原子核在吸收這個(gè)中子后，開(kāi)始分裂，并伴隨著2~3個(gè)中子的釋放，有一種比化學(xué)反應(yīng)大得多的能量也釋放出來(lái)，當(dāng)時(shí)哈恩不敢肯定這是否是核裂變，但經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，最終確定了這就是鈾核的一種裂變。

這一實(shí)驗(yàn)徹底打破了懷疑者的認(rèn)知，開(kāi)創(chuàng)了人類利用原子能的新紀(jì)元。

下圖為奧托·哈恩（Otto Hahn）紀(jì)念幣，上面展示了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核裂變的過(guò)程：

為了先于德國(guó)制造出原子彈，美國(guó)制定了“曼哈頓計(jì)劃”，也就是制造原子彈的計(jì)劃。這是一項(xiàng)龐大的計(jì)劃，有10萬(wàn)精英人才加入，歷時(shí)3年花費(fèi)20億美元，終于在1945年進(jìn)行了第一次核爆實(shí)驗(yàn)。后來(lái)也間接推動(dòng)了戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)束，讓人類迎來(lái)短暫的和平。

人類怎樣利用核能？

原子核除了分裂時(shí)釋放能量，在結(jié)合時(shí)也會(huì)釋放能量。這也對(duì)應(yīng)了核能的兩種獲取方式，分別是重核裂變和輕核聚變。

目前人類能夠利用的，是核裂變，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是通過(guò)引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得到的。用中子轟擊鈾-235原子核后，鈾-235會(huì)分裂成兩個(gè)較小的原子核，并產(chǎn)生2~3個(gè)中子，和β、γ射線，釋放能量，新產(chǎn)生的中子會(huì)繼續(xù)轟擊其他鈾-235的原子核，引發(fā)了新的裂變，如此不斷進(jìn)行，核能也不斷釋放，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

人類目前還沒(méi)有完全掌握核聚變，這是兩個(gè)小質(zhì)量原子核在高溫下結(jié)合成新原子核并釋放能量的過(guò)程，此過(guò)程需要極高的溫度和壓力，太陽(yáng)就是利用核聚變給地球提供溫暖，其中心溫度可達(dá)1500萬(wàn)攝氏度。

人類要想在地球成功實(shí)現(xiàn)核聚變，就要提供遠(yuǎn)大于1500萬(wàn)攝氏度的溫度，因?yàn)樵诘厍蛏蠜](méi)辦法得到像太陽(yáng)內(nèi)部那樣大的壓力。

如此以來(lái)，就需要上億高溫，而地球沒(méi)有任何一種物質(zhì)在這個(gè)溫度下還以固態(tài)存在，因此就需要研制磁場(chǎng)約束的方法。

目前依照核裂變，我們建立了核電站用來(lái)獲得能量；但是核聚變因?yàn)橐筇?，目前只能在?shí)驗(yàn)室里存在，距離真正實(shí)用還有些距離，但這值得我們探索，因?yàn)楹司圩冡尫诺哪芰勘群肆炎円唷?/span>

以上就是關(guān)于核能的故事了，感謝閱讀。