核能是通过原子核的结构变化释放出来的能量。这种能量可以通过以下两种主要途径产生:
核裂变
较重的原子核(如铀-235或钚-239)在吸收一个中子后,会分裂成两个或多个质量较小的原子核,同时释放出大量的能量和额外的中子。这些中子可能会引发更多的核裂变反应,形成连锁反应。在核反应堆中,这种反应被用来产生热量,进而转化为电能。
核聚变
两个较轻的原子核(如氢的同位素氘和氚)在极高的温度和压力下融合成一个较重的原子核(如氦),同时也会释放出巨大的能量。虽然核聚变目前主要用于科学研究(如氢弹),但核聚变发电技术也在积极研发中。
此外, 核衰变也是核能的一种来源,即原子核在自发衰变过程中释放能量。这种能量通常用于核电池等应用。
总结起来,核能的产生主要依赖于核裂变和核聚变这两种核反应过程,而核衰变则主要用于低能量的应用。