核能（又稱原子能）是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時放出的能量。核能釋放通常有兩種方法：一是重原子分裂成兩個或多個較輕原子核，釋放巨大能量，稱為核裂變能，比如原子彈爆炸；另外一種是兩個較輕原子核聚合成一個較重的原子核，釋放巨大的能量，稱為核聚變能，比如氫彈爆炸。

原子核蘊(yùn)藏著巨大的能量。人類要想和平利用核能，必須建造核反應(yīng)堆，并使核反應(yīng)能持續(xù)可控。1954年，前蘇聯(lián)建成了世界上第一個核裂變能發(fā)電站，開創(chuàng)了人類大規(guī)模利用核能發(fā)電的先河。至今，核能的和平利用已有50多年的歷史。近些年，由于擔(dān)心核電站運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性、核廢料對環(huán)境的影響和核技術(shù)擴(kuò)散對世界安全的影響，核能的發(fā)展在歐洲、北美有下降趨勢，但核能的發(fā)展在亞洲仍呈現(xiàn)強(qiáng)勁勢頭。

核裂變能是一種經(jīng)濟(jì)、清潔和安全的能源，與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比，核裂變能發(fā)電有如下優(yōu)點(diǎn)：
  （1）核電比火電安全：隨著核能技術(shù)的不斷進(jìn)步，其安全性大大提高。核電能的事故率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于火電。近年來，核電國家采取了一系列安全措施，簽署了《國際核安全公約》，使核安全達(dá)到很高水平。
  （2）核電比火電經(jīng)濟(jì)：一座100萬千瓦的核電站，每年補(bǔ)充30噸核材料，但同功率地火電站，每年需消耗300萬噸煤或200萬噸石油。煤炭、石油都是不可再生的一次能源。核電雖然一次性投資大、建設(shè)周期長，但從長遠(yuǎn)看，經(jīng)濟(jì)效益還是優(yōu)于火電。
  （3）核電比火電清潔，對環(huán)境污染小：據(jù)測算，全世界的核電站同燃煤電廠相比，每年可為地球大氣層減少1.5億噸二氧化碳、190萬噸氮氧化物和300萬噸硫化物。核電站不排放任何有害氣體和其他金屬廢料，放射性物質(zhì)對周圍居民影響也比煤電少。如核發(fā)電最發(fā)達(dá)的法國，1980年核電比是20%，1986年上升到70%，在此期間發(fā)電總量增加了40%，而排放的二氧化硫減少了56%，氮氧化物減少9%，塵埃減少36%。

 鈾的裂變：

 核聚變是指兩個輕原子核在特殊條件下，聚合成一個較重原子核，同時釋放巨大能量過程，目前主要指氫的兩個同位素氘和氚，生成氦原子核。應(yīng)用核聚變優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：

（1）原料氘和氚來源廣泛，在地球上儲量豐富。

（2）原料成本低廉，如1kg氘的價格僅為1kg濃縮鈾的1/40。

（3）不產(chǎn)生放射性，是一種無污染的安全能源。

（4）核聚變原料所釋放出的能量比同質(zhì)量的核裂變原料所釋放的能量要大得多。

 因此，核聚變能前景十分看好，受到許多國家關(guān)注。

核裂變能的主要原料是鈾，它在地殼中儲量總計達(dá)幾十億噸。鈾的儲量雖然很大，但分布卻很分散，要找到比較集中的礦點(diǎn)比較困難。钚的來源比鈾廣泛，價格較便宜。但是，地下能源儲量總是有限的，用一點(diǎn)會少一點(diǎn)，最終會枯竭。

鈾礦石：

作為核聚變能原料的氫及其同位素氘和氚，情況就不同了，它們在地球上儲量十分豐富，海洋中還有氘約23.4萬億噸，足夠人類使用幾十億年。對于人類來說，核聚變能將是一種取之不盡、用之不竭的“長壽能源”。核聚變反應(yīng)也是太陽和宇宙能量的主要來源。

核能對軍事、經(jīng)濟(jì)、社會、政治等都有廣泛而重大的影響。在軍事上，核能可作為核武器，并用于航空母艦、核潛艇等的動力源；在經(jīng)濟(jì)上，核能可以替代化石燃料，用于發(fā)電；可以作為放射源應(yīng)用于醫(yī)療；還可以為城市供熱等。
  （1）在軍事上應(yīng)用：1945年7月6日，在美國新墨西哥州阿拉莫多爾軍事基地，第一顆原子彈試驗(yàn)取得了成功；1945年8月6日和9日，美國將一顆鈾彈和一顆钚彈分別投擲在日本的廣島和長崎，造成兩個城市49萬人喪生，并對城市遺留了久遠(yuǎn)的輻射污染。1949年9月22日，前蘇聯(lián)成功引爆原子彈。相繼，英國、法國擁有了自己的核武器。后來，美國、前蘇聯(lián)、中國分別引爆氫彈。為防止核武器擴(kuò)散造成的潛在危險性，各國簽訂了《不擴(kuò)散條約》以及《全面禁止核武器條約》。

1964年10月16日15：00時，中國首枚原子彈以塔爆方式試爆成功

1966年12月28日12：00時，首次氫彈試爆成功

1988年9月29日上午成功在中央分區(qū)核試驗(yàn)場羅布泊進(jìn)行首度中子彈試爆。 

           
    （3）核能其他應(yīng)用： 核能供熱是20世紀(jì)80年代才發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，這是一種經(jīng)濟(jì)、安全、清潔的熱源。在能源結(jié)構(gòu)上，用于低溫的熱源，占總熱耗量的一半左右，這部分熱多由燃煤直接獲得，給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。發(fā)展核反應(yīng)堆低溫供熱，對緩解供應(yīng)和運(yùn)輸緊張、凈化環(huán)境、減少污染等方面都有十分重要的意義。核供熱是一種前途遠(yuǎn)大的核能利用方式，不僅可用于居民冬季采暖，也可用于工業(yè)供熱。特別是高溫氣冷堆可以提供高溫?zé)嵩�，能用于煤的氣化、煉鐵等耗熱巨大的行業(yè)。核能不僅可以供熱，還可以用來制冷，通過低溫供熱堆進(jìn)行的制冷試驗(yàn)已成功。

核能是一種具有獨(dú)特優(yōu)越性的動力，因?yàn)樗�不需要空氣助燃，所以核能可作為地下、水中和太空缺乏空氣環(huán)境下的特殊動力；而且核能少耗料、高能量，是一種一次裝料后可以長時間供能的特殊動力，所以核能可作為火箭、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的特殊動力。如1997年10月15日美國宇航局發(fā)射的“卡西尼”號空間探測飛船，飛往土星，行程達(dá)35億公里，采用了核動力。

使用核能，人們最擔(dān)心的是核放射性污染和核廢料的處理問題。雖然核能存在放射性污染的潛藏危險和核廢料的處理問題，實(shí)際上，核電站的建設(shè)和使用有一系列的安全防范措施，可使核能量釋放緩慢有控制的進(jìn)行。只要有良好設(shè)計、制造和嚴(yán)格的科學(xué)管理，核電完全是一種安全可靠的能源。特別在人口多、能源緊缺的國家和地區(qū)，核能利用受到歡迎。
   但伴隨著核能開發(fā)利用過程，核廢物產(chǎn)生。核廢物指的是含有放射性核素或被放射性污染的，并且今后不再被利用的物質(zhì)。目前國際上通用的核廢物處理方式為：“直接處理”和“后處理”。

直接處理即將核廢物從反應(yīng)堆卸出后經(jīng)過幾十年冷卻，固化為整體后進(jìn)行地址埋藏處置。

后處理即用化學(xué)方法對冷卻一定時間的核廢物進(jìn)行后處理�；厥掌渲械拟櫤皖性龠M(jìn)入核燃料再循環(huán)，將分離出的裂變產(chǎn)物等固化為穩(wěn)定地高放廢物固化物，進(jìn)行地質(zhì)埋藏處置。

分離-嬗變處理：因?yàn)槟壳安捎玫膬煞N處理方式都不能將高放射性核廢物的泄漏危害減少，經(jīng)過固化和地質(zhì)處理的高放核廢物不能完全保證長時間的地質(zhì)變化而造成高放核廢物的泄漏。嬗變技術(shù)是一種可以將核廢物中長壽命的放射性核元素轉(zhuǎn)成短壽命的技術(shù)。嬗變的力量很神奇，有時候甚至能將放射性的元素變成非放射性的。所以利用嬗變技術(shù)處理核廢物，可以減小深地質(zhì)處置的負(fù)擔(dān)。但它不可能完全代替深地質(zhì)處置。這種處理方式關(guān)鍵在分離技術(shù)，因?yàn)橥耆�分離是很難達(dá)到的，加上還要產(chǎn)生二次廢物。所以分離-嬗變處理是一項(xiàng)艱巨的工程，難度較大。