核能產生依循兩種可能的途徑，即核分裂(Nuclear fission)與核融合(Nuclear fusion)。
這些與我們的生活是息息相關呢!
目前核能電廠利用的是核分裂技術，好處是僅需少量即可產生巨大的電能，且降低因使用石油燃料而造成環境的污染，缺點是如果燃料無法妥善控制，會導致能量瞬間急速升高，反而造成失控，而且產生具輻射性的核廢料，不但難處理還會對環境造成永久性的傷害.
核分裂: 由較大的原子核（如鈾、鈽）分裂成較小的原子核, 釋出大量能量之反應
核融合: 由較小的原子核 (如氫及其同位素氘、氚) 結合成較大的原子核, 所產生能量. 太陽上的核反應就是核融合. 因為太陽的組成有98％是氫及氦（原子核第一及第二小的），所以要再分裂很不容易。
1H + 1H → 2H + e+ + ν
2H + 1H → 3He + γ
3He + 3He → 4He + 1H + 1H
在第一個步驟中，兩個氫核 (也就是兩個質子) 合併產生一個重氫核，並放出一個稱為正電子 (帶正電的電子) 的粒子，以及一個微中子 (neutrino，次原子的粒子，不具質量，並以光速運動)。在第二個步驟中，重氫原子核吸收另一個質子，並放出伽瑪射線，形成輕氦核。最後的步驟中，兩個輕氦核合併產生一個普通的氦核及兩個氫原子核。因為最後一個反應式中需要兩個輕氦核，所以第一及第二個反應式應該各發生兩次。全部的淨反應就是四個氫原子核變成一個氦原子核加上能量。
融合的反應使4個氫原子核結合產生氦原子核。因4個氫原子核比氦原子核重0.7%的質量，代表有質量在融合的過程中不見了。
4個氫原子核質量 = 6.693×10^-27公斤 (4個質子)
1個氦原子核質量 = 6.645×10^-27 公斤(2個質子，2個中子)
質量差異 = 0.048×10^-27公斤，約佔原質量的0.7%。
這些質量不是不見了，只是轉換為其它的形式。從 E = mc^2 的公式中知道質量與能量的相關性，若在特定的條件下質量可以轉換成能量，反之亦然。因此上面的0.048×10^-27公斤的質量並非憑空消失，而是轉換成能量了。我們可以從愛因斯坦提出的這個公式中看看到底轉換成多少能量：
E = mc^2
= (0.048×10-27公斤) × (3×108公尺/秒)2
= 0.43×10-11焦耳
這樣的能量其實非常小，所以必須有很多次的反應才能獲得足夠維持一顆恆星的能量。對太陽而言，若要維持穩定狀態，則需每秒鐘約1038次的這種融合反應；即約每秒五百萬噸的質量轉換成能量，才夠抵消太陽自身重力的收縮。
利用核融合發電其實擁有眾多優點,包含核分裂的優點, 而且還少了其放射性污染的顧慮，就算燃料停止供應，核反應將立即停止，因此核融合反應器並不會有核分裂反應器那樣失控的情況。
儘管如此, 核融合發電很難實現, 首先需將物質加熱成電漿態，還要提高電漿的溫度，方能使原子核相撞產生核融合。
以地球上最易引發核融合反應的「氘」與「氚」為例，若要引發核融合反應作為能源使用，必須將電漿加熱到攝氏一億度以上。如何使電漿能處於高溫，高密度，且熱不易散失的情形下穩定的進行核反應，成為科學家最重要的課題。
與我們生活關係密切的核分裂(Nuclear fission),核融合(Nuclear fusion)
Posted by CAICAI
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