核分裂與核融合

核分裂是重原子核分裂為較輕原子核，核融合是輕原子核合併為較重原子核，兩者都能釋放巨大能量（E = mc²）。

背景知識

理解此概念前需要先掌握：

• 相對論 — 質能互換 E = mc² 解釋了核反應的巨大能量
• 放射性 — 核反應的研究源於放射性研究

詳細說明

核分裂

• 哈恩發現鈾的核裂變：用中子轟擊鈾-235，鈾核分裂為兩個較小的原子核
• 分裂時釋放出巨大能量和更多中子
• 這些中子可以繼續轟擊其他鈾核，形成連鎖反應
• 費米建造了第一座核反應爐，實現受控的連鎖反應
• 應用：核能發電（受控）、原子彈（失控，1945 年）

核融合

• 貝特（1938）提出太陽能量來自核融合：氫原子核在極高溫高壓下融合為氦
• 核融合釋放的能量比核分裂更大
• 應用：氫彈（1951 年）
• 受控核融合是人類追求的終極能源，但技術上尚未實現

能量來源

根據愛因斯坦的質能互換公式 E = mc²，核反應前後質量略有減少，減少的質量轉化為巨大的能量。

常見錯誤

此段為 LLM 增強內容，教材原文未提及。

1. 錯誤認知：核分裂和核融合的原理相同
   • 正確理解：核分裂是「大變小」，核融合是「小變大」，方向完全相反
2. 易混淆概念：核能發電用的是核融合
   • 區別：目前的核電廠全部使用核分裂（鈾-235），受控核融合尚未實現商業化

相關概念

• 質能互換公式 — E = mc² 解釋能量來源
• 核能發電 — 核分裂的和平利用
• 放射性 — 核科學的起點

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