原子核裂变：释放核能的关键过程

原子核裂变是重核（如铀-235、钚-239）在中子轰击下分裂成两个中等质量原子核，并释放巨大能量的核反应过程。

链式反应机制

1. 一个慢中子被铀-235核捕获，形成不稳定的复合核

2. 复合核发生形变并分裂成两个碎片核（如钡和氪）

3. 同时释放2-3个快中子及约200 MeV能量

4. 新中子可引发更多裂变，形成自持的链式反应

能量来源

裂变释放的能量主要来自核子结合能的变化。重核的结合能较小，中等核的结合能较大，裂变后总结合能增加，质量亏损转化为巨大能量（E=Δmc²）。

可控与不可控

• 核反应堆：通过控制棒吸收中子，实现可控链式反应

• 原子弹：快速不可控链式反应，瞬间释放毁灭性能量

原子核裂变是人类利用核能的基石，也是核物理从理论走向应用的关键转折。

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