核裂變是一個(gè)原子核分裂成幾個(gè)原子核的變化。只有一些質(zhì)量非常大的原子核像鈾、釷等才能發(fā)生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個(gè)中子以后會(huì)分裂成兩個(gè)或更多個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)放出二個(gè)到三個(gè)中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變……，使過程持續(xù)進(jìn)行下去，這種過程稱作鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。原子核在發(fā)生核裂變時(shí)，釋放出巨大的能量稱為原子核能，俗稱原子能。1克鈾235完全發(fā)生核裂變后放出的能量相當(dāng)于燃燒2.5噸煤所產(chǎn)生的能量。
    比原子彈威力更大的核武器是氫彈，就是利用核聚變來發(fā)揮作用的。核聚變的過程與核裂變相反，是幾個(gè)原子核聚合成一個(gè)原子核的過程。只有較輕的原子核才能發(fā)生核聚變，比如氫的同位素氘、氚等。核聚變也會(huì)放出巨大的能量，而且比核裂變放出的能量更大。太陽內(nèi)部連續(xù)進(jìn)行著氫聚變成氦過程，它的光和熱就是由核聚變產(chǎn)生的。

談?wù)労肆炎兡芘c核聚變能
    據(jù)最近報(bào)道，位于英國牛津郡卡勒姆的、聯(lián)合歐洲環(huán)形核聚變?cè)囼?yàn)裝置的科學(xué)家們，首次成功地進(jìn)行了受控核聚變反應(yīng)試驗(yàn)，從而使他們?cè)谔剿骱司圩兡艿母偁幹校^了美國和日本而居于世界領(lǐng)先地位。這次實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)環(huán)形受控核聚變反應(yīng)堆里進(jìn)行的，持續(xù)時(shí)間只有2分鐘，溫度達(dá)到了3億攝氏度，比太陽內(nèi)部溫度還要高20倍。該環(huán)形裝置重達(dá)3500噸，是目前世界上最大的受控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。那末，什么叫做受控核聚變與核聚變能呢？它們對(duì)未來世界能源研究與開發(fā)利用有何重要意義呢？
    為了回答這些問題，需要從核能（原子能）談起。大家知道，原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。核子結(jié)合成原子核時(shí)釋放的能量，或者原子核分解為核子時(shí)吸收的能量，稱為原子核結(jié)合能。原子核結(jié)合能與組成該原子核的核子數(shù)之比，稱為原子核核子的平均結(jié)合能。這就是一般所說的核能（原子能）。質(zhì)量數(shù)較小的輕核（如氘、氚）和質(zhì)量數(shù)較大的重核（如鈾），其核子平均結(jié)合能均較??；質(zhì)量數(shù)中等的原子核，其核子平均結(jié)合能較大，而且質(zhì)量數(shù)為50%～60%的原子核，其核子平均結(jié)合能最大。這一規(guī)律稱為原子核核子平均結(jié)合能隨原子核質(zhì)量數(shù)而變化的規(guī)律。
    核能存在與原子核內(nèi)部，只有使它釋放出來才能被人類所利用。怎樣才能使核能釋放出來呢？原子核核子平均結(jié)合能隨原子核質(zhì)量數(shù)而變化的規(guī)律，是核能能夠被釋放出來的理論依據(jù)。由于質(zhì)量數(shù)中等的原子核核子平均結(jié)合能較大，因而無論將重核分裂成質(zhì)量數(shù)中等的原子核，還是將輕核聚合成質(zhì)量數(shù)中等的原子核，都能夠使核能釋放出來。所以，核能釋放有以下兩種途徑：重核的裂變和輕核的聚變。
    第一種途徑是重核的裂變。將重核分裂成質(zhì)量數(shù)中等的原子核，稱為重核的裂變，又叫做核裂變。核裂變是1938年由德國科學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)的。他們用中子轟擊鈾原子核，導(dǎo)致了鈾原子核的裂變。可見，快速中子的轟擊是實(shí)現(xiàn)核裂變的條件。在重核裂變時(shí)，放出新的中子，新中子又引起其它重核裂變。這種不斷進(jìn)行的核裂變反應(yīng)，稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。重核材料（如含鈾的同位素鈾238和鈾235的材料）能夠產(chǎn)生核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積，稱為重核材料的臨界體積。重核材料的體積一旦超過其臨界體積，核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就迅速進(jìn)行，同時(shí)在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出巨大的能量，引起猛烈的爆炸。重核在核裂變反應(yīng)過程中釋放出的巨大能量，稱為核裂變能。例如，1克鈾235完全裂變所釋放的核裂變能，相當(dāng)于2.4噸煤完全燃燒所釋放的化學(xué)能。
    第二種途徑是輕核的聚變。將輕核聚合成質(zhì)量數(shù)中等的原子核，稱為輕核的聚變，又叫做核聚變。從50年代初起，人們就已開始探索通過將兩個(gè)輕核聚合成一個(gè)質(zhì)量數(shù)中等的原子核的途徑，以獲取巨大能量的可能性。核聚變分為高溫條件下的熱核聚變和室溫條件下的室溫核聚變（冷核聚變）兩種。由于輕核的核子平均結(jié)合能很小，因而核聚變反應(yīng)釋放的能量比核裂變反應(yīng)更加巨大，引起的爆炸也更加猛烈。輕核在核聚變反應(yīng)過程中釋放的更加巨大的能量，稱為核聚變能。核聚變技術(shù)是一種高新技術(shù)。核聚變能被認(rèn)為是未來世界最理想的革命性新能源。核聚變研究是當(dāng)代能源研究的重大攻關(guān)課題。
    等離子體或幾百萬、幾千萬甚至上億攝氏度的溫度，是熱核聚變的條件。等離子體是由正離子和游離電子組成的物體，是物質(zhì)的高溫電離狀態(tài)；不帶電，導(dǎo)電性極強(qiáng)；當(dāng)強(qiáng)電流通過時(shí)，由于電磁作用會(huì)發(fā)生劇烈收縮，而產(chǎn)生幾百萬攝氏度以上的高溫。在太陽等大多數(shù)星體上都存在等離子體。
    現(xiàn)在的問題是，人類是怎樣開發(fā)利用核裂變能和核聚變能的呢？按發(fā)生情況，核裂變和核聚變都可分為天然的和人工的兩種。在太陽等天體上天然進(jìn)行的核裂變和核聚變，屬于天然的核裂變和核聚變。由人工實(shí)現(xiàn)的核裂變和核聚變，屬于人工的核裂變和核聚變。按其反應(yīng)是否受人工控制，人工的核裂變和核聚變，都可分為不受控的和受控的兩種。人類要和平利用核裂變能和核聚變能，必須實(shí)現(xiàn)受控的核裂變和核聚變。
    人類最早開發(fā)利用的核能是核裂變能。其中，原子彈爆炸是不受控核裂變的典型實(shí)例。原子彈實(shí)際上是一種不受控核裂變裝置，它是根據(jù)核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理制造的。制造時(shí)，將兩塊稍小于其臨界體積的重核材料分開放在原子彈里。使用時(shí)，在引爆裝置作用下，將兩塊重核材料壓迫在一起，以造成重核材料體積超過其臨界體積的條件，從而釋放巨大能量，引起原子彈猛烈爆炸。
    核裂變反應(yīng)堆或利用核裂變反應(yīng)堆產(chǎn)生的核裂變能發(fā)電的核電站的運(yùn)行，則是受控核裂變的典型實(shí)例。核裂變反應(yīng)堆實(shí)際上是一種受控核裂變裝置?？刂浦睾瞬牧系臄?shù)量、控制中子的速度和控制中子的數(shù)量，都是控制核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的途徑。在工藝上，將重核材料鈾制成棒狀，周圍放上石墨之類的中子減速劑和能夠吸收中子的鎘棒（控制棒）。調(diào)節(jié)鈾棒和控制棒插入反應(yīng)堆的深度，都可以達(dá)到控制核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的目的，從而使核裂變能按照人們的需要平緩地釋放出來，以便安全地加以利用。
    核裂變反應(yīng)堆有普通熱中子核反應(yīng)堆（如壓水堆）和快中子增殖核反應(yīng)堆兩種。它們的根本區(qū)別在于，前者用天然鈾235作燃料，后者用鈾238和鈾的裂變產(chǎn)物钚作燃料。目前，世界上的核電站，基本上都屬于普通熱中子核反應(yīng)堆類型。但是，鈾235的儲(chǔ)量只占天然鈾儲(chǔ)量的0.7%，目前世界上鈾235的儲(chǔ)量只夠用幾十年；而鈾238和鈾的裂變產(chǎn)物钚的儲(chǔ)量占天然鈾儲(chǔ)量的99%以上。因此，快堆技術(shù)能使鈾礦資源利用率提高50多倍?？紤]到石油和鈾礦在世界范圍內(nèi)可能出現(xiàn)短缺的前景，發(fā)展快堆核電站無疑具有極大的吸引力。
    在核聚變能的開發(fā)利用中，氫彈爆炸是不受控?zé)岷司圩兊牡湫蛯?shí)例。氫彈實(shí)際上是一種不受控?zé)岷司圩冄b置。它是根據(jù)核聚變?cè)碇圃斓?。制造時(shí)，將一顆小原子彈放在氫彈里。使用時(shí)，將氫彈內(nèi)的小原子彈引爆，以產(chǎn)生幾百萬攝氏度的高溫，使輕核材料氘、氚的熱核聚變反應(yīng)劇烈進(jìn)行，從而釋放出更加巨大的能量，引起氫彈更加猛烈地爆炸。氫彈的氘-氚熱核聚變反應(yīng)常用氘化鋰－6和氫化鋰－6作為固體原料。這種熱核聚變反應(yīng)以瞬間爆炸的形式出現(xiàn)。氘化鋰－6就是氫彈爆炸的炸藥。1公斤氘化鋰－6的爆炸力，相當(dāng)于5萬噸三硝基甲苯的爆炸力。
    受控?zé)岷司圩兊难芯恳勋@得了初步的成果。這主要表現(xiàn)在受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆的出現(xiàn)。這種反應(yīng)堆用氘和鋰作為燃料，將金屬鋰或鋰的化合物放在反應(yīng)堆堆芯的周圍，由堆芯熱核聚變產(chǎn)生強(qiáng)中子流，撞擊鋰－7原子，產(chǎn)生一個(gè)氚、一個(gè)氦－4和一個(gè)中子；這個(gè)中子再與鋰－6進(jìn)行熱核聚變反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)氚和一個(gè)氦－4，并釋放出巨大的核聚變能，經(jīng)熱交換產(chǎn)生電力，而氚重新進(jìn)入堆芯；這樣往復(fù)循環(huán)便產(chǎn)生了強(qiáng)大的電流。在這種反應(yīng)過程中，釋放出的惰性氣體氦對(duì)環(huán)境沒有污染。同時(shí)，1公斤鋰所具有的能量大約相當(dāng)于4000噸原煤的熱量。每年生產(chǎn)70億度電，僅需消耗1.6噸重水（322公斤氘）和8.5噸天然鋰（676公斤鋰－6）。由于燃料消耗少，因而熱核聚變反應(yīng)堆發(fā)電燃料費(fèi)用還不到總成本的10%。而且，鋰－6聚變產(chǎn)生的能量比鈾235 裂變產(chǎn)生的能量要大好幾倍。因此，核聚變能是比核裂變能更加優(yōu)越的一種新能源。
    受控?zé)岷司圩冄芯康年P(guān)鍵或主要困難，在于實(shí)現(xiàn)熱核聚變反應(yīng)的條件。只要把1億攝氏度高溫的等離子體約束1秒鐘左右，熱核聚變反應(yīng)就能開始并自行持續(xù)下去。如何在人工控制下約束這漫長的1秒鐘呢？世界各國正在沿此途徑加緊研究。此外，熱核聚變實(shí)驗(yàn)，不僅需要幾千萬攝氏度的高溫，而且還需要能耐極高溫度和極高壓力的裝置。因此，要實(shí)現(xiàn)受控?zé)岷司圩兪菢O其困難的。
    我國最大的熱核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“中國環(huán)流器一號(hào)”，正式安全運(yùn)行六年來所獲得的一系列物理實(shí)驗(yàn)成果，已達(dá)到了同類環(huán)流器實(shí)驗(yàn)裝置等離子體物理品質(zhì)參數(shù)的國際水平。例如，等離子體平均密度、等離子體溫度、電子溫度、平頂段時(shí)間等，均已達(dá)到或接近國際水平；尤其是等離子體存在時(shí)間已居世界領(lǐng)先地位。
    環(huán)流器（又叫做托卡馬克）是受控?zé)岷司圩冄芯康闹饕b置。它為受控?zé)岷司圩兾锢韺?shí)驗(yàn)研究提供了條件。當(dāng)給環(huán)流器通電時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱核聚變所必需的等離子體。對(duì)等離子體行為的研究，稱為環(huán)流器物理實(shí)驗(yàn)研究。其研究內(nèi)容包括高溫等離子體的獲得、高壓力等離子體的約束性和穩(wěn)定性、容器與等離子體相互作用所產(chǎn)生的表面物理現(xiàn)象等諸多前沿物理課題。其研究意義在于，它能揭示諸多物理問題的本質(zhì)，從而提高等離子體的性能指標(biāo)（等離子體物理品質(zhì)參數(shù)），使人們有可能設(shè)計(jì)出高效、經(jīng)濟(jì)、安全的熱核聚變反應(yīng)堆。
    1989 年3月23日，英國教授弗萊希曼和美國教授龐斯宣布，實(shí)現(xiàn)了室溫核聚變。他們這次試驗(yàn)應(yīng)用了電化學(xué)技術(shù)，方法極其簡單。具體做法是，在15厘米高的試管理，裝滿含有氫的同位素氘的重水（氘和氧的化合物），溫度為27℃；試管外部絕緣，里面放置鉑陽極和鈀陰極；然后在兩個(gè)電極之間通上電流。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，氘在電流作用下釋放出大量的熱，其釋放能量為輸入能量的4倍，同時(shí)發(fā)現(xiàn)氚和中子數(shù)量增加。這一實(shí)驗(yàn)成功的宣布，既引起了全球強(qiáng)烈的反響，也引起了一場溫室核聚變是真是假的世界性爭論。這是因?yàn)?，他們?duì)其所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)還不能從理論上解釋清楚；有些重復(fù)實(shí)驗(yàn)尚未獲得成功；不少科學(xué)家還有懷疑。但是，科學(xué)家們認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)可能改變未來世界能源供應(yīng)的前景，可能成為本世紀(jì)人類最偉大的科學(xué)成就。這是因?yàn)?，同核裂變能等能源相比，核聚變能具有以下突出的?yōu)點(diǎn)，是一種巨大、高效、來源豐富、干凈、安全、經(jīng)濟(jì)的新能源。
    1、能量巨大、來源豐富
    核聚變反應(yīng)釋放出的能量比核裂變反應(yīng)更加巨大。核聚變反應(yīng)所用的輕核材料氘在海水中大量存在。從1立方米海水中可獲得的能量，相當(dāng)于從10噸煤中所獲得的能量。熱核聚變反應(yīng)堆的應(yīng)用，可以利用從海水中提取的蘊(yùn)藏量極其豐富的氘作為燃料，使地球上浩瀚的海洋成為人類取之不盡、用之不完的能量寶庫。因此，核聚變能的開發(fā)利用有可能根本改變未來世界的能源前景，而核裂變能的開發(fā)利用則不大可能做到這一點(diǎn)。有的科學(xué)家認(rèn)為，在沒有出現(xiàn)小型核聚變這種奇跡的情況下，核能將無法對(duì)世界能源做出重大貢獻(xiàn)。1989年，全球417座核電站生產(chǎn)的電力，在全球能源消耗總量中只占大約5.4%。
    2、干凈、無污染
    核聚變反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生放射性核廢物，也不會(huì)產(chǎn)生煙塵、酸雨和溫室效應(yīng)。這對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境十分有利。
    3、安全可靠
    在核聚變反應(yīng)過程中，若有任何東西出了問題，則核聚變反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)停止。有些專家認(rèn)為，現(xiàn)存的核裂變技術(shù)所包含的引起嚴(yán)重核事故的風(fēng)險(xiǎn)太大。核聚變反應(yīng)不存在這種風(fēng)險(xiǎn)。
    4、廉價(jià)經(jīng)濟(jì)
    利用核聚變能發(fā)電燃料消耗少，能源利用率高。溫室核聚變不需要巨額投資和復(fù)雜儀器。另外，人們新近估計(jì)，清理美國軍事核（裂變）垃圾，可能要花2000億美元。核聚變能的開發(fā)利用，不需要花這種大筆的經(jīng)費(fèi)。
    當(dāng)然，即使受控核聚變成功，也還不可能馬上付諸實(shí)際的開發(fā)利用。專家們預(yù)計(jì)，大規(guī)模開發(fā)利用核聚變能工程建設(shè)的成功，可能在二、三十年或三、四十年之后才能實(shí)現(xiàn)。

    一段復(fù)雜的核裂變和核聚變。核能是能源家族的新成員，它包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的質(zhì)子通過裂變而釋放的巨大能量，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用化。因?yàn)榱炎冃枰拟櫟戎亟饘僭卦诘厍蛏虾肯∩?，而且常?guī)裂變反應(yīng)堆會(huì)產(chǎn)生長壽命放射性較強(qiáng)的核廢料，這些因素限制了裂變能的發(fā)展。另一種核能形式是目前尚未實(shí)現(xiàn)商用化的聚變能。 核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核，并釋放出能量的過程。自然界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素氘與氚的聚變，這種反應(yīng)在太陽上已經(jīng)持續(xù)了150億年。氘在地球的海水中藏量豐富，多達(dá)40萬億噸，如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放出的能量足夠人類使用幾百億年，而且反應(yīng)產(chǎn)物是無放射性污染的氦。另外，由于核聚變需要極高溫度，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，燃料溫度下降，聚變反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)中止。也就是說，聚變堆是次臨界堆，絕對(duì)不會(huì)發(fā)生類似前蘇聯(lián)切爾諾貝利核(裂變)電站的事故，它是安全的。因此，聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源。這就是為什么世界各國，尤其是發(fā)達(dá)國家不遺余力，競相研究、開發(fā)聚變能的原因所在。 其實(shí)，人類已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了氘氚核聚變？？氫彈暴炸，但那種不可控制的瞬間能量釋放只會(huì)給人類帶來災(zāi)難，人類需要的是實(shí)現(xiàn)受控核聚變，以解決能源危機(jī)。聚變的第一步是要使燃料處于等離子體態(tài)，也即進(jìn)入物質(zhì)第四態(tài)。等離子體是一種充分電離的、整體呈電中性的氣體。在等離子體中，由于高溫，電子已獲得足夠的能量擺脫原子核的束縛，原子核完全裸露，為核子的碰撞準(zhǔn)備了條件。當(dāng)?shù)入x子體的溫度達(dá)到幾千萬度甚至幾億度時(shí)，原子核就可以克服斥力聚合在一起，如果同時(shí)還有足夠的密度和足夠長的熱能約束時(shí)間，這種聚變反應(yīng)就可以穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行。等離子體的溫度、密度和熱能約束時(shí)間三者乘積稱為“聚變?nèi)胤e”，當(dāng)它達(dá)到1022時(shí)，聚變反應(yīng)輸出的功率等于為驅(qū)動(dòng)聚變反應(yīng)而輸入的功率，必須超過這一基本值，聚變反應(yīng)才能自持進(jìn)行。由于三重積的苛刻要求，受控核聚變的實(shí)現(xiàn)極其艱難，真正建造商用聚變堆要等到21世紀(jì)中葉。作為21世紀(jì)理想的換代新能源，核聚變的研究和發(fā)展對(duì)中國和亞洲等能源需求巨大、化石燃料資源不足的發(fā)展中國家和地區(qū)有特別重要的戰(zhàn)略意義。 受控?zé)岷司圩兡艿难芯糠謶T性約束和磁約束兩種途徑。慣性約束是利用超高強(qiáng)度的激光在極短的時(shí)間內(nèi)輻照靶板來產(chǎn)生聚變。磁約束是利用強(qiáng)磁場可以很好地約束帶電粒子這個(gè)特性，構(gòu)造一個(gè)特殊的磁容器，建成聚變反應(yīng)堆，在其中將聚變材料加熱至數(shù)億攝氏度高溫，實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)。20世紀(jì)下半葉，聚變能的研究取得了重大的進(jìn)展，托卡馬克類型的磁約束研究領(lǐng)先于其他途徑。 受控?zé)岷司圩兡苎芯康囊淮沃卮笸黄?，就是將超?dǎo)技術(shù)成功地應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場的線圈上，建成了超導(dǎo)托卡馬克，使得磁約束位形的連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。超導(dǎo)托卡馬克是公認(rèn)的探索、解決未來具有超導(dǎo)堆芯的聚變反應(yīng)堆工程及物理問題的最有效的途徑。目前，全世界僅有俄、日、法、中四國擁有超導(dǎo)托卡馬克。法國的超導(dǎo)托卡馬克Tore-supra體積是HT-7的17.5倍，它是世界上第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)高參數(shù)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的裝置，在放電時(shí)間長達(dá)120秒條件下，等離子體溫度為兩千萬度，中心密度每立方米1.5x10的19次方，放電時(shí)間是熱能約束時(shí)間的數(shù)百倍。 重水是什么？ 水在電流的作用下，能分解成氫氣和氧氣。但是在電解水的過程中，有一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，就是電解到最后，總剩下少量的水，無論怎樣都不能再分解了。直到1932年，美國物理學(xué)家尤雷用光譜分析發(fā)現(xiàn)了重氫，人們才搞清楚，這難以電解的水，原來是由重氫和氧組成的。 普通的氫原子也叫氕，它的原子核就含一個(gè)質(zhì)子，無中子，相對(duì)原子質(zhì)量為1。氕與氧結(jié)合，成為普通的水，它的相對(duì)分子質(zhì)量為18。重氫又叫氘，這個(gè)字在希臘語里是“第二”的意思。氘的原子核比普通的氫原子核多一個(gè)中子，故相對(duì)原子質(zhì)量為2。氘與氧的化合物也是水，不過它的相對(duì)分子質(zhì)量為20，比普通水重百分之十，所以叫重水。 為什么有那么多國家的科學(xué)家這樣重視重水呢?因?yàn)橹厮幸粋€(gè)重要的特性，它在原子核反應(yīng)堆里能降低中子的速度，又幾乎不吸收中子，是最好的中子減速劑。只有經(jīng)過減速以后的中子，才能有效地使鈾235發(fā)生裂變，促使核裂變反應(yīng)能夠不斷地進(jìn)行。當(dāng)時(shí)，有些國家在設(shè)法制造原子彈，沒有中子減速劑就不能進(jìn)行原子裂變的試驗(yàn)。 可是，制取重水又非常困難，因?yàn)樗谒械暮恐徽既f分之一點(diǎn)五，平均大約每七噸水里，才有一千克的重水。要是采用電解的方法制取這一千克重水，就得消耗六萬度的電，比熔煉一噸鋁還大三倍。難怪重水這么寶貴，價(jià)值千金！ 雖然重水總混雜在普通的水中，它們像一對(duì)孿生兄弟，很難分開，可是彼此的性質(zhì)卻又相差很遠(yuǎn)。 比如：普通水是0℃結(jié)冰，重水在3．82℃時(shí)變成冰；普通水在100℃沸騰，而重水的沸點(diǎn)是101．42℃。利用它們的沸點(diǎn)不同的特性，我們也可以用反復(fù)蒸餾的方法來制取重水。 在重水里，物質(zhì)的溶解度比在普通水里小得多，許多化學(xué)反應(yīng)的速度也要慢得多。聲音在重水里的傳播速度也比在普通水里要慢一些。 還有一段簡單的： 簡單的說根據(jù)愛因斯坦的E=MC2可以知道，質(zhì)量的虧損能產(chǎn)生巨大的能量。于是有了核裂變和核聚變，其中核裂變就是原子核在中子的轟擊下產(chǎn)生裂變并分裂出另外的原子和中子，產(chǎn)生的物質(zhì)的質(zhì)量小于原物質(zhì)的質(zhì)量，就是轉(zhuǎn)換成了能量。核聚變則是兩個(gè)原子核聚合在一起，轉(zhuǎn)換成另一個(gè)原子核，并產(chǎn)生質(zhì)量虧損，虧損的質(zhì)量就產(chǎn)生了巨大的能量。