在我們(men)的(de)(de)(de)(de)頭(tou)頂(ding)，有(you)(you)一(yi)(yi)種源(yuan)于自然的(de)(de)(de)(de)強大能(neng)源(yuan)——太陽(yang)，它距離地球大約9300萬英里，僅有(you)(you)十億分之一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)總能(neng)量(liang)傳(chuan)輸到達地球，太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)使(shi)地球變成一(yi)(yi)個充滿(man)生命的(de)(de)(de)(de)世界，太陽(yang)每秒向地球表面傳(chuan)遞的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)相當于2018年(nian)所有(you)(you)發電(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)(de)總發電(dian)(dian)量(liang)。

在地球上，人類主(zhu)要通過收集(ji)能(neng)(neng)量來驅動(dong)機(ji)器運轉，例如：收集(ji)下落的水的能(neng)(neng)量，在水力(li)發(fa)電廠(chang)將水的勢能(neng)(neng)轉化為電能(neng)(neng)，為了創(chuang)造能(neng)(neng)量，人們必須將物質轉化為能(neng)(neng)量。

鏈式反應

產(chan)生(sheng)能量(liang)的其(qi)中(zhong)一(yi)種方法是裂變原(yuan)子(zi)(zi)，原(yuan)子(zi)(zi)是宇(yu)宙中(zhong)所有物(wu)質的基本組成分(fen)子(zi)(zi)，因此(ci)如何控(kong)制(zhi)裂變原(yuan)子(zi)(zi)的鏈式(shi)反(fan)應(ying)，就能產(chan)生(sheng)穩定的能量(liang)流，一(yi)旦該反(fan)應(ying)失(shi)去控(kong)制(zhi)，裂變原(yuan)子(zi)(zi)在一(yi)次核爆炸中(zhong)會(hui)同(tong)時(shi)釋放大量(liang)能量(liang)。

每(mei)個原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的核(he)(he)心，即原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)(he)，是由更(geng)小的粒(li)子(zi)構成(cheng)，即質子(zi)和中(zhong)子(zi)。將(jiang)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)(he)凝聚(ju)在一(yi)起的作(zuo)用力存儲了大量的能量，為(wei)(wei)了從(cong)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)(he)中(zhong)獲(huo)得(de)能量，科學(xue)家們提出(chu)(chu)了一(yi)個將(jiang)重(zhong)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)分裂成(cheng)輕原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的過程(cheng)，因為(wei)(wei)較輕原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)不需要像較重(zhong)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)那么多的能量，用于將(jiang)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)(he)聚(ju)集在一(yi)起，能量以熱或者光(guang)的形式釋放出(chu)(chu)來，這個過程(cheng)叫做核(he)(he)裂變(bian)。

當一個(ge)原子(zi)被(bei)分裂(lie)(lie)時(shi)，就(jiu)開(kai)始產生連鎖反應：被(bei)分裂(lie)(lie)的原子(zi)會觸發另一個(ge)原子(zi)產生分裂(lie)(lie)，以此類推。為了使鏈式(shi)反應處(chu)于可控范圍，科學(xue)家研發了減緩(huan)原子(zi)分裂(lie)(lie)的方法，例如(ru)：吸收一些(xie)分裂(lie)(lie)的粒子(zi)。

核能

核(he)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)收(shou)集原(yuan)子分裂釋放的(de)能量，世界上最大的(de)核(he)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)是日(ri)本的(de)柏崎刈羽核(he)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)，它由7個核(he)反(fan)應堆(dui)組成，最大發電(dian)(dian)(dian)能力大約是8000兆瓦，世界上最大的(de)單個核(he)反(fan)應堆(dui)是中國(guo)臺山核(he)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)兩座核(he)反(fan)應堆(dui)之間的(de)紐帶(dai)，臺山核(he)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)每(mei)個反(fan)應堆(dui)裝機容(rong)量為1750兆瓦。

單個核(he)反應堆(dui)比不受控制的(de)核(he)反應(例如原(yuan)子彈(dan)爆(bao)炸)產(chan)生(sheng)的(de)能量(liang)小(xiao)許(xu)多，現今，引爆(bao)一顆原(yuan)子彈(dan)是所產(chan)生(sheng)的(de)能量(liang)相當于柏崎刈羽核(he)電站半(ban)年的(de)發電量(liang)。

核(he)裂變(bian)過(guo)程的一個(ge)缺點是產生核(he)廢(fei)(fei)料(liao)，裂變(bian)的原子通常不(bu)穩定，并(bing)產生危險的輻射，更重要(yao)的是核(he)廢(fei)(fei)料(liao)需(xu)要(yao)妥善儲存許多(duo)年，一旦(dan)釋放到環境(jing)會帶(dai)來風險。

核聚變

科(ke)學家還發現另一種類型的(de)(de)核(he)反應(ying)，一種產(chan)(chan)生能量而不產(chan)(chan)生核(he)廢料(liao)的(de)(de)反應(ying)，當兩個較輕的(de)(de)原子結(jie)合成(cheng)一個較重的(de)(de)原子時，失去的(de)(de)質量就會(hui)(hui)轉化為能量，該過程被稱為核(he)聚變。同時，聚變也會(hui)(hui)發生在太陽核(he)心，每秒太陽將(jiang)大約6億(yi)噸的(de)(de)氫燃燒成(cheng)大約5.96億(yi)噸的(de)(de)氦，產(chan)(chan)生的(de)(de)能量相(xiang)當于數(shu)萬億(yi)顆(ke)原子彈(dan)。

然而，在(zai)地球(qiu)上實現核(he)聚(ju)變是(shi)非常困難(nan)的(de)，該(gai)聚(ju)變僅在(zai)極端(duan)條(tiao)件下才(cai)會發生，例如(ru)：太陽的(de)高溫高壓環境，迄今(jin)科(ke)學家還(huan)沒有有效(xiao)地證明可(ke)控核(he)聚(ju)變產生的(de)能量比消(xiao)耗的(de)更(geng)多，但他(ta)們正在(zai)努(nu)力做到(dao)這(zhe)一點，一種方(fang)法是(shi)用高功率激光從不同(tong)方(fang)向射(she)向微小的(de)氫同(tong)位素微粒。

核(he)聚變(bian)將是未來一(yi)種(zhong)非(fei)常(chang)有(you)前(qian)景(jing)的(de)(de)能源(yuan)解決(jue)方(fang)案(an)，但(dan)人們很容易(yi)忽視我們的(de)(de)頭頂有(you)一(yi)個巨大的(de)(de)核(he)聚變(bian)反應(ying)堆，這就(jiu)是太(tai)陽(yang)，隨著太(tai)陽(yang)能效(xiao)率不(bu)斷(duan)提高，我們甚至(zhi)不(bu)需(xu)要再創造其他(ta)能源(yuan)，只需(xu)要捕捉更(geng)多的(de)(de)太(tai)陽(yang)能，就(jiu)能滿足人類日常(chang)所需(xu)的(de)(de)能量需(xu)求(qiu)。