在20世纪初的年代里，物理学家的重大发现悄然改变了人类历史的进程。在原子核的“或聚合”之间，潜藏着惊人的能量潜力。
核裂变的探索与发现
1938年末，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中，通过中子轰击轴核，意外地发现了钡元素（原子序数为56）的生成物。奥地利物理学家迈特纳和弗里施为这一发现提供了理论解释，他们将这种由中子引发的核反应命名为“核裂变”。
核裂变的过程多种多样，其中一种典型的反应是235与中子结合，生成钡和氪的同时释放出三个中子。这一过程可以用核反应方程来描述其本质。
核裂变的魅力在于其连锁反应的机制。当中子在裂变过程中释放出来后，若能继续与其他核发生反应，就能使核裂变持续进行下去，形成一个裂变链。这种链式反应的特性，为后来的核能利用提供了可能。
块的大小对于链式反应能否持续进行至关重要。原子内部结构空旷，如若块不够大，中子可能错过核而逃逸。通常有一个特定的体积称为“临界体积”，对应着使链式反应得以持续的质量。
我国科学家钱三强与何夫妇的研究为核现象提供了新的见解。他们发现核有时可能为三部分或四部分，尽管这种概率相对较低。但这种所释放的能量却是惊人的。每千克235的裂变能量，相当于大量标准煤完全燃烧时的化学能。
人工控制的反应堆与站
在人工控制的条件下，原子核的链式反应得以释放出强大的核能。这为人类和平利用核能提供了可能。在第一个原之前，科学家们已经实现了对核能的可控释放。
热中子核反应堆是当前广泛使用的装置。为了使快中子减速并变为慢中子以引发核裂变，需要放置“慢化剂”如石墨、重水和普通水（轻水）。通过插入或取出控制棒（通常为镉棒）来调节中子数量，从而控制反应速度。
热中子反应堆的核燃料主要是天然或浓缩。在站中，这些燃料发生核裂变所释放的能量不仅用于发电，还通过水或其他流体的循环来冷却反应堆。
重水因其独特的化学性质而被提及，虽然其分子质量大于普通水，但在核应用中却发挥着重要作用。
值得一提的是，即便是微小的核燃料也能释放巨大的能量。一座站消耗的浓缩远少于同等规模的火电站消耗的煤量。
核聚变的潜力和挑战
轻核聚变是另一种形式的核反应。当轻核如氘和氚结合时，它们会形成一个更重的核（如氦）并释放出能量。这种聚变反应与裂变相比有其独特的优点。
虽然太阳每时每刻都在进行着这种热核反应，但人工实现可控的聚变仍是一个挑战。所需的极高温度使得目前的技术难以实现。科学家们仍在努力探索惯性约束和磁约束等方案。
在和其他，许多研究机构正在努力攻克这一难题，为未来的能源利用提供新的可能性。
原子能的发现和应用为人类带来了前所未有的机遇与挑战。无论是核裂变还是核聚变，它们都为我们揭示了宇宙间最基本的能量转换方式。
随着科学技术的进步，我们有望在不远的将来更深入地理解和利用这些原理，为地球上的生命带来更多的光明和希望。