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原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量，稱為原子核能，簡稱核能，俗稱原子能它給人類提供了一種新的能源。一個重原子核分裂成幾個中等質量原子核的過程叫原子核的裂變。核裂變時會釋放大量核能，它是人類獲得原子能的一條重要途徑。根據核裂變的道理，：L954年前蘇聯建成了世界上座核電站。簡單說，核電站是用核燃料代替煤等有機燃料來發電，原子能反應堆是它的心臟，它所用的核燃料，在地球中的儲量，按能量計量是有機燃料燃燒的能量的2倍，且核發電沒有火力發電對環境的污染。所以核電站發展很快。到1992年底，全世界已建成核電站424座干燥箱，約占全世界總發電量的20~A，。中國大陸座核電站秦山核電站，于1991年12月開始運行發電。
與此同時，人類在尋找獲得核能的另一條途徑。這在很早以前人類在思索：太陽發出的巨大能量是從什么地方來的?現在科學家已經清楚，太陽發出的能量是來自組成太陽的無數的氫原子核。在太陽中心的超高溫(1 500萬攝氏度)和超高壓下，這些氫原子核互相作用．發生核聚變，結合成較重的氦原子核，同時釋放巨大的光和熱。干燥箱太陽能的來源啟發了科學家，使他們認識到在人工控制下氫元素的核聚變反應即受控熱核反應，是未來人類有希望的能量來源。大家知道，自然界中氫元素還有兩個同胞兄弟——氘和氚，科學家把它們叫做同位素。氘是核聚變所用的重要的核燃料，在地球上儲量十分豐富，人們可以從海水中提取。每升海水中含有O．03克氘，l克氘核聚變成氦核時，將產生10萬千瓦／小時的能量。如果折合成石油，一桶海水中所含的氘的能量相當于400桶優質石油。照這樣計算，如果把地球上所有海水中的氘的能量通過核聚變反應都釋放出來，是取之不盡的能源。但由于受控熱核反應要比建造原子能反應準困難得多，雖然近30年來世界各國都在大力研究，仍有不少技術難題尚未解決。不過科學家仍然很有信心，預計不久的將來，人類便可借助受控熱核反應發電，為人類提供既干凈又便宜的能源。
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