1.什么是核能

核能(或稱原子能)是通過核反應從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的質能方程E=mc² ，其中E=能量，m=質量，c=光速。核能可通過三種核反應之一釋放:1、核裂變，較重的原子核分裂釋放結合能。2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結合能。3、核衰變，原子核自發衰變過程中釋放能量。

2.核能的優點

#1釋放能量大。1千克鈾235裂變所釋放的能量是燃燒1千克煤釋放的能量的270萬倍;而1千克氘、氚混合物聚變所釋放的能量比1千克鈾235的裂變所釋放的能量還要多4.14倍。

#2原料儲量豐富。聚變材料氘蘊藏在自然界的水中。1千克海水中能提煉出0.03克的氘。但這一點點氘，通過聚變反應就能釋放出相當于300升汽油的能量。而全球的海水中共含有40萬億噸氘，可以滿足人類幾十億年的需要。氘、氚核聚變所用的氘，由于具有衰變性，在自然界中幾乎不存在，但可以通過使鋰吸收中子的方法得到。地球上的鋰，足夠使熱核技術發展到完全以氘、氘核聚變代替氘、氚核聚變的時代。

#3開采成本低廉。目前制取1千克裂變材料濃縮鈾的費用約為1.2萬美元，而制取1千克聚變材料氘只需300美元。從而大大降低了成本。

3.核能的應用領域

核能發電

2020年，我國有70%到80%的石油要從國外進口，隨著對石油天然氣等化石資源進口的依賴越來越大，我們國家迫切需要核能來解決能源危機。因為核能雖然不是可再生資源，但是它是一種清潔能源。

舉個例子，核電站每年要用掉80噸核燃料，那么兩支標準貨柜就可以將全部的核燃料運完，但如果要達到同樣發電效果的話，則需要燃燒515萬噸煤，需要用705個裝載量20噸的大卡車才能運走。這意味著使用核燃料的話，其成本不僅遠低于燃煤，還能緩解交通運輸壓力。

軍事領域

既然核能可以轉化為熱能，而熱能又能轉變為蒸汽，那么蒸汽就可以推動汽輪發電機組發電。世界各國軍隊的大部分潛艇和航空母艦都以核能為動力。

1961年，世界上第一艘核動力航母“企業”號建成服役。它有驚人的續航力和更大的機動性，每一次更換核燃料后，都可以再連續航行10年。“企業”號的出現，標志著航空母艦的發展進入了新紀元。

科學考察

破冰船由于其特殊的工作性質，需要依靠自身動力強行沖擊冰面以達到破冰效果，因此對船體的堅固程度要求相當高。雖然破冰船不需要高速行駛，但卻需要強大的馬力來對付足夠堅固的浮冰，所以，核動力破冰船的優勢遠大于其他動力的破冰船。目前，我國新一代核動力破冰船雪龍3號的招標工作已經啟動，西方國家認為我國此次制造的核動力破冰船標志著中國將在水面艦艇用反應堆的道路上跨出重要的一步。

核能除了能幫助我們更了解地球，還能幫我們更了解宇宙。目前，運用于航天器上的核電源放射性同位素電源技術(RTG)已經比較成熟，在國內外航天中應用廣泛，美國光從1961-2011年就發射了27個帶有RTG技術的航天器。而我國也從上世紀開始研究屬于我們自己的核動力航天器研發計劃，中國航天科技公司甚至計劃2025年研制出可以重復使用的航天飛機，能夠實現水平起降，用于太空旅游。嫦娥三號的總設計師孫澤周也說：“從技術發展上來講，如果以后要對比如木星這些距離太陽更遠的行星進行探測，完全依靠太陽能不太現實，這時對空間核動力的應用就會有比較大的需求 。”

醫療領域

核能在醫療領域的發展與應用，最常見的莫過于大家都熟悉的X光和核磁共振檢查了。我們在醫院里拍片、做胸透等，主要利用的就是加速后的電子撞擊金屬靶制造的X射線，用于探測骨骼和軟組織是否產生了病變。

但除了X射線外，原子衰變裂解時放出的伽馬射線(γ射線)，由于具有穿透性和對生物細胞的破壞作用，被廣泛用于醫療用品消毒方面，還能對患有特定腫瘤的患者定向發射治療。數據顯示，2015年我國放療單位共有各類放療設備2849臺，伽馬刀和X刀約占13.4%。而核磁共振沒有放射性，對人體非常安全，主要用于腫瘤、心臟病及腦血管疾病的早期篩查。

日常生活

X射線可不光能在醫院使用，在飛機場、火車站、地鐵站等需要安檢的地方，我們攜帶的行李都要經過X射線安檢儀。不過行李安檢儀的輻射劑量遠遠小于醫療診斷用的X光機，人在靠近X射線安檢儀5厘米的地方停留50個小時，才會有相當于1次X光胸透的輻射量。

除了安檢儀，屋里安裝的煙霧報警器也是核能紫菀生活中應用的例子，它的傳感器內也使用一種放射性物質：镅-241。這種放射性物質能夠產生電流，當煙霧中的煙粒子進入傳感器后，就會擾亂電流，從而導致報警器響起聲音。

4.核能的發展前景

首先，核能在未來將成為主要的清潔能源形式之二。隨著全球人只的不斷增長和經濟的發展，對能源的而求也在不斷增加。同時，環保竟識的提高也促使人們轉要加環保清潔的能源形式。而核能通過核反應產生的能量，不會產生任何有害物質和排放物，因此被認為是最清潔的能源形式之一。而且，核能發電也非常可靠，不會受自然災害和惡劣天氣的影響，因此可以保障能源的穩定供應。

其次，核能在未來還將發揮重要的作用。隨著科技的不斷進步和核能技術的不斷改進，核能在未來將變得更加安全、高效。例如，目前正在研究使用釷钚燃料，代替傳統的鈾燃料，這種燃料具有更高的燃燒效率和更少的放射性廢物產生，因此可以減少對環境的污染。而且，核能還可以用于其他領域的應用，例如飛行器動力和軍事用途。

再次，核能在未來將成為多元化能源供應的重要組成部分。由于各個國家之間的能源依賴程度不同，以及國內的資源分布不均衡，因此在未來各國將更加重視多元化能源供應的重要性。而核能因其穩定的供應、高效能、清潔環保等優勢，成為了一個理想的多元化能源供應解決方案。同時，通過不斷發展新技術，使得核能的投資成本逐漸降低，可以提高能源供應的靈活性和可控性。