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核能及其应用前景 　　核能又称原子能，是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量．核能分为三类：（1）裂变能．由重元素（如铀、钚等）原子核发生分裂时释放出的能量．（2）聚变能．由轻元素（如氘、氚）原子核发生聚合反应时释放出来的能量．（3）放射能．原子核衰变时释放出的能量．　　本文试就核能及其军事应用、和平利用、核电的开发和利用、医学应用等方面作简单的回顾与展望．　　一、核能的军事应用　　核能的应用首先是在军事上，主要有原子弹、氢弹、中子弹等核武器．　　人类利用核裂变能的关键技术是实现链式裂变反应．链式裂变反应指的是原子核的链续裂变过程．以铀235核裂变为例，当第一个铀核裂变时，同时放出2～3个中子，如果这些中子再引起铀核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应就是链式裂变反应．它的发现使人们获得了实际利用原子能的可能性．　　原子弹　原子弹就是设法使铀235的体积超过它的临界体积，只要有中子进入铀块，就会立即引起铀核的链式反应，在极短时间内，释放出大量的核能，发生猛烈爆炸．　　氢弹　氢弹则是利用原子弹爆炸产生的热核反应所需温度，使氘和氚发生聚变，从而引起新的爆炸．　　中子弹　中子弹是以氘和氚进行热核反应为主要能量来源，以爆炸中产生大量的高能中子作为主要杀伤因素的一种小当量战术核武器．中子弹实际上是一种经过改进的加强辐射的小型氢弹，与氢弹不同的是它要求裂变初级的裂变当量不能大（一般为几百到上千吨TNT当量）．　　自1945年世界上成功地进行了第一次核试验以来，由于核武器具有巨大的威力，得到了各国政府的高度重视，在国际政治、军事、外交等各方面起着极其重要的作用．　　二、核能的和平利用　　在人类企盼和平的呼声日益高涨的今天，核能的和平利用已成为当今世界核能应用的主题，几十年来，美国和前苏联等国家都在进行核能和平利用方面的探索．　　1工业应用　　（1）大型挖掘工程，探索是否能利用核爆炸开凿运河和隧洞、河流改道、修筑水库等；（2）用于扑灭突发性的自然灾害，如利用核爆炸产生的压力封闭油气井喷；（3）刺激石油、天然气的生产；（4）建造地下存储库；（5）保护环境和排放废料；（6）利用核爆炸产生的地震波进行大范围的地质研究；（7）利用核能可以实现大规模的海水淡化．　　2科学研究　　利用核爆炸产生的强中子流和高温高压条件进行科学研究（在常规条件下无法进行）．目前，已经进行过短寿命同位素的许多能级的中子截面测量，多重中子俘获后产生的超重元素的性质研究，特殊材料的高压状态方程测量等．　　3某些新设想　　国内外学者还不断提出一些新设想，例如：（1）利用核爆炸发电；（2）用于拦截可能撞击地球的小行星；（3）在喜马拉雅山用核爆炸凿洞引水；（4）测量地面中子射线的数量可用于预报近期地震．　　和平利用核能的前景并不乐观，一方面由于公众对核放射性的恐惧心理，使工业上的应用难以实际推广，另一方面是军备控制，为防止有的国家可能利用和平核爆炸进行核武器试验，全面禁止核试验的条约中就把和平核爆炸也列为暂时禁止．　　三、核电的开发和利用　　和平利用核能的一个重要方面是用核能来发电，核电站就是利用核能发电的电站．核电站的核心是反应堆，它是根据原子核裂变反应的特点设计制造的控制链式反应的装置．在反应堆工作时，核燃料（如铀）发生裂变，释放出大量核能，大部分核能转化为水的内能，使水汽化以推动汽轮发电机发电，核电站消耗的燃料很少，一座100万千瓦的核电站每年只消耗30吨浓缩铀，而同样功率的火力发电站每年要消耗250万吨煤．　　从1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来，核电站在世界各地蓬勃发展．目前，核电已占全世界发电总量的20%．根据预测，21世纪初将有58个国家和地区建造核电站，总数将达1000座左右，装机容量可达8亿千瓦左右，占世界发电总量的35%以上．核电必将成为新世纪最有希望的能源，而利用核聚变来获取能量必将是核电发展的希望所在．　　现在世界上运行的核电站都是通过受控核裂变释放能量的，但核裂变使用的核燃料铀的储量非常有限，开采成本高，同时也存在着临界事故和放射性物质泄漏等潜在问题．而核聚变使用的原料是氘和氚，反应后的生成物是惰性气体——氦，不存在任何临界事故和放射性物质泄漏，而且聚变能十分强大，它比裂变的能量更高．同时，聚变所用原料十分丰富，它是来自于海洋中的氘和氚，据估计，从地球海水中可提炼出45亿吨氘，用它可供人类使用10～15亿年，是我们取之不尽的源泉，并且聚变发电的污染很小，是一种十分理想的能源．一旦核聚变能转化为电能的难题得以解决，便可以一举改变当今世界能源紧张的局面．　　目前，我国受控核聚变研究居世界先进水平，一些项目居世界领先地位．我国自行设计和研制的最大的受控核聚变实验装置“中国环流器一号”，已在四川省乐山地区