核裂变
核裂变，是指由重核（也就是较大的原子核）分裂为两个多个中等质量原子核的核反应叫做重核的裂变。
比如：
核裂变的元素
最为常见的核裂变元素是铀与钚。核裂变过程主要是指铀核或钚核，分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
原子弹、裂变核电站或核能发电厂的能量来源就是核裂变。
核裂变与链式反应
以铀U235为例，其核裂变方程为
一个中子的轰击，产生了2-3个中子，继续撞击另外的原子核，引起其他的裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放更多核能，这个过程称为链式反应，上述方程中，左侧的总质量要比右侧的总质量大，因此存在着质量亏损。根据爱因斯坦质能方程△E=△mc可知，铀U235的核裂变会释放大量的能量。这既是原子弹的原理，也是核电站发电的原理。
核裂变质量亏损计算
核裂变质量亏损计算，需要借助爱因斯坦质能方程△E=△mc²来求解。
链式反应发生的条件
- 铀块的体积大于临界体积，保证中子能够碰到铀核；
- 有足够浓度的铀235；
- 有足够数量的慢中子。
核裂变的实例
核电站和原子弹，原子弹是在极短的时间内进行链式反应而释放大量能量的武器，而核电站是缓慢进行链式反应而释放核能的装置，核能给水加热，蒸汽推动发电的轮机转动，进而产生电能。
核反应堆
用人工的方法控制核裂变链式反应速度获得核能的装置，叫做反应堆．反应堆主要由核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层等构成．
通过受控核裂变反应获得核能的装置，可使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数，以形成所谓的自持链反应（self-sustaining chain reaction）．
核电站的工作模式
利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为电能的发电厂，叫做核电站．
核聚变
两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应，称为核聚变。使核发生聚变需要几百万度以上的高温，核聚变又称热核反应。
核聚变方程
核聚变方程有很多，典型的核聚变方程如下图所示：
核子氘与核子氚碰撞后合成氦，并产生一个中子，并释放能量。
核聚变发生的条件
要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作用的距离（10-15m以内），但是原子核是带正电的，要使它们接近10-15m就必须克服巨大的库仑斥力作用，所有要有足够的动能。要使原子有足够的动能，就要给核加热，是物质达到几百万开尔文的高温。因此核聚变只有在超高的温度小下才会发生。
核聚变释放能量的原因
1.从核子的平均质量上分析，轻核的平均质量比中等质量的原子核的平均质量大，当轻核聚变为中等质量的原子核时，由于核子数不变，平均质量变小，必然引起质量亏损，释放能量。
2.从比结合能上分析，中等质量的原子核比结合能大，轻核聚变为中等质量的原子核时要释放出能量。
核聚变实例
太阳和许多恒星都是巨大的热核反应堆，太阳的主要以氢为主，其中心温度达1.5×107K，在此温度下，氢核聚变为氦核的反应持续不断的激烈进行。不断放出能量。
核事故的危害
1986年4月26日，切尔诺贝利核电站发生了人类历史上影响最为深远、代价最为巨大的核泄漏事故——据报道，840万人口受到辐射影响、15.5万平方公里的土地受到污染、40万人被迫迁离家园……这一串触目惊心的数字无时无刻不在给世人敲响着警钟。32年过去了，当年受灾最为严重的乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯三国的人民依然生活在核事故的阴影之中，事故所导致的大的放射性物质的泄漏对当地环境造成的巨大破坏、对周围居民以及参与救援工作人员的健康所造成的长期影响至今仍无法估量。如何安全使用核能是核能推广的重大挑战。
在2011年的这一天，日本东北部海域发生里氏9级地震并引发海啸，福岛第一核电站因此发生严重的核泄漏事故。
在核事故中共有２５７吨核燃料发生堆芯熔化，熔化后的燃料棒和压力容器内的其他金属物质混合起来，总重达到８８０吨，如何取出这些超高辐射的核残渣成为最大难题。
福岛第一核电站堆芯熔化的核残渣取出工作，预计要到2021年才能展开。
核电站的报废工作，则需到2041年至2051年才有可能完全实现。
从原子的能量被释放出来的那天起，人类亲手打开了潘多拉的魔盒，如何控制核能的安全使用，成为摆在整个人类面前的巨大挑战。
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