核能是原子核粒子重新组合和排列时所产生的能量。当一个重核（如铀）分裂成为两个轻核时，释放的能量称为核裂变能，原子弹和目前的核电站就是利用这种原理；两个以上轻原子核聚合为一个重核，其质量小于原来两个核的质量之和，释放的巨大能量称为核聚变能，如氢弹爆炸和太阳内部的氢核聚变形成氦核的核聚变过程。
核能的释放主要有三种形式：
（1）核裂变能
某核电站全景图
所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。
（2）核聚变能
由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。
（3）核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而很难加以利用。
核能的主要利用形式是核能发电。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
核能的优点有以下几个：
①核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
②核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
③核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。
压水堆核电站(www.xing528.com)
④核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。
⑤核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济形势影响，故发电成本较其他发电方法稳定。
核能的缺点有以下几个：
①核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过的核燃料，这些东西虽然所占空间不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。
②核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到大气中，故核能电厂的热污染较严重。
④核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
⑤核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境中，会对生态及民众造成伤害。
核能利用存在的主要问题有以下几个：
①资源利用率低。
②反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决。
③反应堆的安全问题尚需不断监控及改进。
④受核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制。
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