核裂變
核裂變，是指由重核（也就是較大的原子核）分裂為兩個多箇中等質量原子核的核反應叫做重核的裂變。
比如：
核裂變的元素
最為常見的核裂變元素是鈾與鈈。核裂變過程主要是指鈾核或鈈核，分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式。
原子彈、裂變核電站或核能發電廠的能量來源就是核裂變。
核裂變與鏈式反應
以鈾U235為例，其核裂變方程為
一箇中子的轟擊，產生了2-3箇中子，繼續撞擊另外的原子核，引起其他的裂變，這樣，裂變就會不斷進行下去，釋放更多核能，這個過程稱為鏈式反應，上述方程中，左側的總質量要比右側的總質量大，因此存在著質量虧損。根據愛因斯坦質能方程△E=△mc可知，鈾U235的核裂變會釋放大量的能量。這既是原子彈的原理，也是核電站發電的原理。
核裂變質量虧損計算
核裂變質量虧損計算，需要藉助愛因斯坦質能方程△E=△mc²來求解。
鏈式反應發生的條件
- 鈾塊的體積大於臨界體積，保證中子能夠碰到鈾核；
- 有足夠濃度的鈾235；
- 有足夠數量的慢中子。
核裂變的實例
核電站和原子彈，原子彈是在極短的時間內進行鏈式反應而釋放大量能量的武器，而核電站是緩慢進行鏈式反應而釋放核能的裝置，核能給水加熱，蒸汽推動發電的輪機轉動，進而產生電能。
核反應堆
用人工的方法控制核裂變鏈式反應速度獲得核能的裝置，叫做反應堆．反應堆主要由核燃料棒、減速劑、控制棒、冷卻系統和防護層等構成．
通過受控核裂變反應獲得核能的裝置，可使裂變產生的中子數等於各種過程消耗的中子數，以形成所謂的自持鏈反應（self-sustaining chain reaction）．
核電站的工作模式
利用反應堆中的核燃料裂變放出的核能轉變為電能的發電廠，叫做核電站．
核聚變
兩個輕核結合成質量較大的核，這樣的核反應，稱為核聚變。使核發生聚變需要幾百萬度以上的高溫，核聚變又稱熱核反應。
核聚變方程
核聚變方程有很多，典型的核聚變方程如下圖所示：
核子氘與核子氚碰撞後合成氦，併產生一箇中子，並釋放能量。
核聚變發生的條件
要使輕核聚變，就必須使輕核接近核力發生作用的距離（10-15m以內），但是原子核是帶正電的，要使它們接近10-15m就必須克服巨大的庫侖斥力作用，所有要有足夠的動能。要使原子有足夠的動能，就要給核加熱，是物質達到幾百萬開爾文的高溫。因此核聚變只有在超高的溫度小下才會發生。
核聚變釋放能量的原因
1.從核子的平均質量上分析，輕核的平均質量比中等質量的原子核的平均質量大，當輕核聚變為中等質量的原子核時，由於核子數不變，平均質量變小，必然引起質量虧損，釋放能量。
2.從比結合能上分析，中等質量的原子核比結合能大，輕核聚變為中等質量的原子核時要釋放出能量。
核聚變實例
太陽和許多恆星都是巨大的熱核反應堆，太陽的主要以氫為主，其中心溫度達1.5×107K，在此溫度下，氫核聚變為氦核的反應持續不斷的激烈進行。不斷放出能量。
核事故的危害
1986年4月26日，切爾諾貝利核電站發生了人類歷史上影響最為深遠、代價最為巨大的核洩漏事故——據報道，840萬人口受到輻射影響、15.5萬平方公里的土地受到汙染、40萬人被迫遷離家園……這一串觸目驚心的數字無時無刻不在給世人敲響著警鐘。32年過去了，當年受災最為嚴重的烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯三國的人民依然生活在核事故的陰影之中，事故所導致的大的放射性物質的洩漏對當地環境造成的巨大破壞、對周圍居民以及參與救援工作人員的健康所造成的長期影響至今仍無法估量。如何安全使用核能是核能推廣的重大挑戰。
在2011年的這一天，日本東北部海域發生里氏9級地震並引發海嘯，福島第一核電站因此發生嚴重的核洩漏事故。
在核事故中共有２５７噸核燃料發生堆芯熔化，熔化後的燃料棒和壓力容器內的其他金屬物質混合起來，總重達到８８０噸，如何取出這些超高輻射的核殘渣成為最大難題。
福島第一核電站堆芯熔化的核殘渣取出工作，預計要到2021年才能展開。
核電站的報廢工作，則需到2041年至2051年才有可能完全實現。
從原子的能量被釋放出來的那天起，人類親手打開了潘多拉的魔盒，如何控制核能的安全使用，成為擺在整個人類面前的巨大挑戰。
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