第一個核裂變實驗裝置

1. 世界核電是如何起源的

起源第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。

在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應堆。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。

1951年12月20日人類首次用核反應堆產生出了電能，這個核反應堆位於愛達荷州Arco的EBR-I試驗增殖反應堆，它最初向外輸出的功率為100kW。

1952年，帕雷委員會（「總統的材料政策委員會」的簡稱）向當時的美國總統哈利·S·杜魯門提交了一份報告，這份報告認為核能的前景「相當悲觀」，它建議應該讓科學家們研究太陽能。[5]

1953年12月，美國總統德懷特·艾森豪威爾發表的名為「和平需要原子」的演說，這使美國政府開始資助一系列國際間的核能研究。

2. 核武器的來源，是誰發明的要短一點！

是德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成的，第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。

在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應堆。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。

在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。

1945年7月16日，美國研製的人類第一顆原子彈試驗爆炸成功。

1945年8月，美國向日本的廣島和長崎投下兩顆原子彈，從而結束了第二次世界大戰。

1949年8月29日，蘇聯爆炸試驗成功了自己的原子彈，成為第二個擁有核武器的國家。

1952年10月，英國在澳大利亞沿海的一艘船上試爆原子彈成功。

1952年11月，美國在太平洋比基尼島核試驗基地爆炸成功了世界上的第一顆氫彈。

1960年2月13日，法國成為了世界上第四個擁有核武器的國家。

1964年10月16日，中國西部地區新疆羅布泊上空。中國第一次將原子核裂變的巨大火球和蘑菇雲升上了戈壁荒漠，第一顆原子彈爆炸成功。中國人邁進了原子核時代。

2006年10月9日，朝鮮宣布成功地進行了一次地下核試驗。朝鮮此舉引起國際社會的極大關注。2009年5月25日實施一次地下核試驗。這是朝鮮第二次實施此類試驗。朝鮮中央通訊社報道，試驗取得「成功」，核爆炸威力「比前一次更大」，試驗目的是增強朝鮮自衛核威懾能力。

(2)第一個核裂變實驗裝置擴展閱讀：

核武器的分類有：

原子彈：

原子彈是最普通的核武器，也是最早研製出的核武器，它利用原子核裂變反應所放出的巨大能量，通過光輻射、沖擊波、早期核輻射、放射性沾染和電磁脈沖起到了殺傷破壞作用。

氫彈：

氫彈是利用氫的同位素氘、氚等輕原子核的聚變反應，產生強烈爆炸的核武器，又稱熱核聚變武器。其殺傷機理與原子彈基本相同，但威力比原子彈大幾十甚至上千倍。

中子彈：

又稱弱沖擊波強輻射工彈。它在爆炸時能放出大量致人於死地的中子，並使沖擊波等的作用大大縮小。在戰場上，中子彈只殺傷人員等有生目標，而不摧毀如建築物、技術裝備等設備，「對人不對物」是它的一大特點。

電磁脈沖彈：

它是利用核爆炸能量來加速核電磁脈沖效應的一種核彈。它產生的電磁波可燒毀電子設備，可造成大范圍的指揮、控制、通信系統癱瘓，在未來的「電子戰」中將會大顯身手。

伽瑪射線彈：

它爆炸後盡管各種效應不大，也不會使人立刻死去，但能造成放射性沾染，迫使敵人離開。所以它比氫彈、中子彈更高級，更有威懾力。

感生輻射彈：

感生輻射彈是一種加強放射性沾染的核武器，主要利用中子產生感生放射性物質，在一定時間和一定空間上造成放射性沾染，達到阻礙敵軍和殺傷敵軍的目的。

參考資料：
核起源-網路

3. 核能在人類生存中有哪些重要作用

核動力
維基網路，自由的網路全書
本文介紹的是核反應獲得的能量 (Nuclear power)。關於原子核釋放的能量 (Nuclear energy)，詳見「核能」。
漢漢▼

核能發電的燃料產業鏈

這是一座位於法國的核能發電廠。水蒸氣正在從雙曲面形狀的冷卻塔排出。核反應堆位於圓桶狀的安全殼建築物內
核動力（英語：Nuclear power，也稱原子能）是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。產生核電的工廠被稱作核電站，將核能轉化為電能的裝置包括反應堆和汽輪發電機組。核能在反應堆中被轉化為熱能，熱能將水變為蒸汽推動汽輪發電機組發電。
因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變，所以核能尚未得到所有國家、民眾的認可，在大部分的國家暫時未有大規模的利用。利用核反應來獲取能量的原理是：當裂變材料（例如鈾-235）在受人為控制的條件下發生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發電機來產生電能。世界各國軍隊中的某些潛艇及航空母艦以核能為動力（主要是美國）。同時，核能每年提供人類獲得的所有能量中的15.7%。[1]
目錄 [隱藏]
1 應用
2 歷史
2.1 起源
2.2 早期
2.3 發展
3 反應堆的種類
3.1 當今的技術
3.2 工作原理
3.3 試驗技術
4 核燃料的循環
4.1 核燃料的來源
4.2 固體廢料
4.3 再處理
5 經濟
5.1 建造所需資金
5.2 補貼
5.3 其它
6 對核能的擔心
6.1 事故或襲擊
6.2 對人類健康的影響
6.3 核武器擴散
7 環境影響
7.1 空氣污染
7.2 廢熱
8 原子能機構團體名單
9 腳注
10 參考資料
11 參見
[編輯]應用

法國核電發電比例極高，圖為法國核電廠位置。

美國核電位置
美國每年產生的核能居全世界首位，美國人消耗的電能中有20%來自於核能。如果按核能占總電能的百分比來看，法國則為全球第一。2006年的調查顯示，核能滿足了78%的法國電能需求。[2][3] 歐盟需要的30%的電能來自核反應。[4]各國的核能政策均各有不同。
核能是一種儲量充足並被廣泛應用的能量來源，而且如果用它取代化石燃料來發電的話，溫室效應也會減輕。國際間正在進行對於改善核能安全性的研究，科學家們同時還在研究可控核聚變和核能的更多用途，比如說制氫（氫能也是一種被廣泛提倡的清潔能源），海水淡化和大面積供熱。1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故使美國放緩了建造核能發電廠的步伐。後來，核能在經濟與環境兩方面的益處使聯邦政府又開始重新考慮它。公眾也對核能很感興趣，不斷飆升的油價，核能發電廠安全性的提高和符合京都議定書規定的低溫室氣體排放量使一些有影響的環境保護論者開始注意核能。有一些核反應堆已處於建造當中，幾種新型核反應堆也在計劃之中。
關於核能的利用一直存在著爭議，因為那些放射性核廢料會被無限期保存起來，這就有可能造成泄漏或爆炸，有些國家可能借應用核能的名義來大量製造核武器。核能的擁護者說這些風險都是很小的，並且應用了更先進的科技的新型核反應堆會將風險進一步降低。他們還指出，與其它化石燃料發電廠相比，核能發電廠的安全記錄反而更好，核能產生的放射性廢料比燃燒煤產生的還少，並且核能可以持續獲得。而核能的反對者，包括了大部分主要的環境保護組織，認為核能是一種不經濟，不合理且危險的能源（尤其是與可再生能源相比），而且他們對新技術能否減低成本和風險也存在著爭議。有些人擔心朝鮮及伊朗可能正在以民用核能的名義研製核武器。朝鮮已經承認擁有核武器，而伊朗則對此否認。
[編輯]歷史

[編輯]起源
第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩，莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。
在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應堆。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。
1951年12月20日人類首次用核反應堆產生出了電能，這個核反應堆位於愛達荷州Arco的EBR-I試驗增殖反應堆，它最初向外輸出的功率為100 kW。
1952年，帕雷委員會（「總統的材料政策委員會」的簡稱）向當時的美國總統哈利·S·杜魯門提交了一份報告，這份報告認為核能的前景「相當悲觀」，它建議應該讓科學家們研究太陽能。[5]
1953年12月，美國總統德懷特·艾森豪威爾發表的名為「和平需要原子」的演說，這使美國政府開始資助一系列國際間的核能研究。
[編輯]早期

這是位於賓夕法尼亞州碼頭市的「碼頭市核電站」，它是美國第一個投入商業運營的核反應堆，於1957年開始工作。
1954年6月27日，世界上第一個為電網提供電力的核電站在蘇聯的歐伯寧斯克開始運行。[6] 這個反應堆使用了石墨來控制核反應並用水來冷卻，功率為5兆瓦。全世界第一個投入商業運營的核反應堆是位於英格蘭設菲爾德的Calder Hall，它於1956年開始運行。它有一個Magnox型反應堆，最初的輸出功率為 50兆瓦，後來提高到了200兆瓦。[7] 賓夕法尼亞州碼頭市的一個壓水型反應堆是美國第一個投入商業運營的反應堆。
1954年，美國原子能委員會（美國核管理委員會的前身）的主席說，人們談到核能時經常會提到，如果廣泛應用核能，電力在將來會變得很便宜，實際上這是錯誤的。但是人們的這種想法已經讓美國決定在2000年之前建造1000個核反應堆。[8]
在1955年聯合國的「第一次日內瓦會議」中，世界上聚集了最多的科學家來一起探索核能這個新領域。1957年，歐洲原子能共同體（EURATOM）與歐洲經濟共同體（即現在的歐盟）一同成立。同年成立的還有國際原子能機構（IAEA）。
[編輯]發展
核反應堆的功率提升迅速，從1960年代的不到1GW（吉瓦，GigaWatt）猛長至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以後，核反應堆的功率的提升變得不那麼迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分來自於中國的核能建設。[9]

這是華盛頓公共供電系統，其中的3號和5號核電站在未完工時便遭廢棄。
在1970年代和1980年代之間，建造核電站所需的巨額費用（來自政府要求的提高和一些反對者的訴訟所要求的經常性改進）和下降中的化石燃料價格使建造當中的核電站變得不那麼吸引人。
在20世紀後半葉，一些反對核能的運動開始興起，它們擔心的是核事故和核輻射，還反對生產，運輸和儲藏核廢料。1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故成為了許多國家停止建造新核電站的關鍵理由。澳大利亞於1978年，瑞典於1980年，義大利於1987年都對建造核電站的問題發動了全民公投，同時愛爾蘭的核能反對者成功地阻止了在該處核能計劃的實施。但布魯金斯學會表示，美國政府沒有批准新核電站的建造主要是由於經濟原因，而非安全問題。[10]

[編輯]反應堆的種類

[編輯]當今的技術

核裂變發電機組
現今正在運營的核反應堆可依裂變的方式區分為兩大類，各類中又可依控制裂變的手段區分為數個子類別：
核裂變反應堆通過受控制的核裂變來獲取核能，所獲核能以熱量為形式從核燃料中釋出。
現行核電站所用的全為核裂變反應堆，這也是本段的主述內容。核裂變反應堆的輸出功率為可調。核裂變反應堆也可依世代分類，比如說第一、第二和第三代核反應堆。現在的標准核反應堆都為壓水式核反應堆（PWR）。
快中子式核反應堆和熱中子式核反應堆的區別會在稍後講到。總體來說，快中子式反應堆產生的核廢料較少，其核廢料的半衰期也大大短於其它型式反應堆所產生的核廢料，但這種反應堆很難建造，運營成本也高。快中子式反應堆也可以當作增殖型核反應堆，而熱中子式核反應堆一般不能為此。
A. 壓水反應堆 (PWR)

壓水反應堆內爐
這種反應堆完全以高壓水來冷卻並使中子減速（即使在溫度極高時也是這樣）。大部分正在運行的反應堆都屬於這一類。盡管在三哩島出事的反應堆就是這一種，一般仍認為這類反應堆最為安全可靠。這是一種熱中子式核反應堆。中國大陸秦山核電站一期工程、大亞灣核電站和台灣核三廠的反應堆為此型。
B. 沸水反應堆 (BWR)
這些反應堆也以輕水作為冷卻劑和減速劑，但水壓較前一種稍低。正因如此，在這種反應堆內部，水是可以沸騰的，所以這種反應堆的熱效率較高，結構也更簡單，而且可能更安全。其缺點為，沸水會升高水壓，因此這些帶有放射性的水可能突然泄漏出來，。這種反應堆也佔了現在運行的反應堆的一大部分。這是一種熱中子式核反應堆。台灣核一廠和核二廠兩座發電廠的反應堆為此型。
C. 壓重水式核反應堆 (PHWR)
這是由加拿大設計出來的一種反應堆，（也叫做CANDU），這種反應堆使用高壓重水來進行冷卻和減速。這種反應堆的核燃料不是裝在單一壓力艙中，而是裝在幾百個壓力管道中。這種反應堆使用天然鈾為核燃料，是一種熱中子式核反應堆。這種反應堆可以在輸出功率開到最大時添加核燃料，因此能高效利用核燃料（因為可作精確控制），並節省濃縮鈾的成本；只是重水很貴。大部分壓重水式反應堆都位於加拿大，有一些出售到阿根廷、中國、印度（未加入防止核武器擴散條約）、巴基斯坦（未加入防止核武器擴散條約）、羅馬尼亞和南韓。印度也在它的第一次核試爆後運行了一些壓重水式核反應堆（一般被稱為「CANDU的變種」）。中國大陸秦山核電站三期工程的反應堆為此型。
D.石墨輕水型核反應堆（RBMK）

石墨輕水型核反應堆
這是一種蘇聯的設計，它在輸出電力的同時還產生鈈。這種反應堆用水來冷卻並用石墨來減速。RBMK型與壓重水型在某些方面具有相同之處，即可以在運行中補充核燃料，並且使用的都是壓力管。但是與壓重水型不同的是，這種反應堆不穩定，並且體積太大，無法裝置在外罩安全殼的建築物里，這點很危險。RBMK型還有一些很重大的安全缺陷，盡管其中一些在切爾諾貝利核事故後被改正了。一般認為RBMK型是最危險的核反應堆型號之一。切爾諾貝利核電站擁有四台RBMK型反應堆。
E. 氣冷式反應堆 (GCR) 和 高級氣冷式反應堆 (AGCR)
這種反應堆使用石墨作為減速劑，並用二氧化碳作為冷卻劑。其工作溫度較壓水式反應堆更高，因此熱效率也更高。一部分正在運行的反應堆屬於這一類，大部分位於英國。老式的核電站（也就是Magnox式）已經或即將關閉。但高級氣冷式核反應堆還會繼續運行10至20年。這是一種熱中子式核反應堆。關閉這種核電站的費用很高，因其反應爐核心很大。
F. 液態金屬式快速增殖核反應堆 (LMFBR)
這種反應堆使用液態金屬作為冷卻劑，而完全不用減速劑，並且在發電的同時生產出比消耗量更多的核燃料。這種反應堆在效率上很接近壓水式反應堆，而且工作壓力不需太高，因為液態金屬即使在極高溫下也不需加壓。法國的超級鳳凰核電站和美國的費米-I核電站用的都是這種反應堆。1995年，日本的「文殊」核電站發生液態鈉泄漏，預計將會在2008年重新開始運行。這三個核電站都用到了液態鈉。這是一種快速中子式反應堆而不是熱中子式反應堆。液態金屬式反應堆分為兩種：
液態鉛式反應堆
這種反應堆使用液態鉛來作為冷卻劑，鉛不但是隔絕輻射的絕佳材料，還能承受很高的工作溫度。還有，鉛幾乎不吸收中子，所以在冷卻過程中損失的中子較少，冷卻劑也不會變成帶放射性。與鈉不同的是，鉛是惰性元素，所以發生事故的幾率也較小，但是，應用如此大量的鉛就不得不考慮毒性問題，而且清理起來也很麻煩。這種反應堆經常用的是鉛鉍共熔合金。在這種情況下，鉍會產生一些小的放射性問題，因為它會吸收少量中子，而且也比鉛更容易變得帶放射性。
液態鈉式反應堆
大部分液態金屬式反應堆都屬於這一種。鈉很容易獲得，而且還能防止腐蝕。但是，鈉遇水即劇烈爆炸，所以使用時一定要小心。雖然這樣，處理鈉爆炸並不比處理壓水式核反應堆中超高溫輕水的泄漏麻煩到哪裡去。
放射性同位素溫差發電機通過被動的衰變來獲取熱量。
一些放射性同位素溫差發電機被用來驅動太空探測器（比如卡西尼-惠更斯號），蘇聯的一些燈塔，和某些心臟起搏器。這種發電機產生的熱會隨著時間逐漸減少，其熱能通過溫差電效應轉換成電能。
[編輯]工作原理
一般核電站的關鍵部分是：
核燃料
反應爐燃料棒
中子減速劑
冷卻劑
控制棒
反應爐壓力槽
反應爐中心緊急冷卻系統
反應堆保護系統
蒸汽發生器（沸水式反應堆中沒有這個）
安全殼建築
水泵
渦輪機
發電機
冷凝器
一般的熱電廠都有燃料供應來產生熱，比如說天然氣，煤或石油。對於核電廠來說，它需要的熱來自於核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核（一般為鈾-235或鈈-239）被一個中子轟擊時，它便分裂為兩個或更多個部分，同時釋放出能量和中子，這個過程就叫做核裂變。原子核釋放出的中子會繼續轟擊其它原子核。當這個鏈式反應被控制的時候，它釋放出的能量便可用來燒水，產生出的水蒸氣會驅動渦輪機，從而產生電能。需要記住的是，核爆炸中發生的是「不受控制的」鏈式反應，而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度，這是因為商業用核燃料的濃度還不夠高。（參看濃縮鈾）
鏈式反應被一些能夠吸收或減慢中子的材料控制著。在以鈾為核燃料的反應堆當中，中子需要被減慢速度，因為當慢速中子轟擊鈾-235原子核時是更容易發生裂變的。輕水反應堆使用普通水來減慢中子並進行冷卻。當水的溫度升高到一定程度時，它便達到了工作溫度，此時它的密度會降低，因此沒被它吸收的少量中子會被減得足夠慢，然後去引發新的裂變。負反饋將裂變速度保持在一定水平。
[編輯]試驗技術
一些產生核能的其他設計，比如說德國第IV號反應堆，是一些正在進行的研究項目的對象。它們在將來可能會投入實際應用。一些改進後的核反應堆使反應爐變得更干凈，更安全和／或降低了散布核武器的風險。
超臨界水冷式反應器 (SCWR)
超臨界水冷式反應器將比氣冷式反應堆更高的效率與壓水式反應堆的安全性結合到了一起，它在技術上遇到的挑戰可能比二者都大。在這種反應器中，水會被加熱到臨界點。超臨界水冷式反應器與沸水式反應堆相似，但是超臨界水冷式反應器中的水不會沸騰，因此它的熱效率也就比沸水式反應堆高。這是一種超熱中子反應堆。
整合式快中子反應堆
1980年代科學家建造，測試並評估了一個整合式快中子反應堆，後在1990年代由於柯林頓政府的要求而被棄置，這是因為柯林頓政府的政策是防止核武器擴散。這種反應堆會將用過的核燃料回收，因此它只產生一點核廢料。本段結尾的鏈接是對於愛達荷州阿貢國家實驗室的前總管Charles Till博士的采訪，他介紹了整合式快中子反應堆並解釋了它在安全性，效率，核廢料和其它幾個方面上的的優點。[11]
球床反應堆 —這種反應堆使用陶瓷球來包裝住核燃料，所以它比較安全。絕大多數的這種反應堆使用氦作為冷卻氣體，氦不會爆炸，不會很容易地吸收中子而變得有放射性，也不會溶解能變得有放射性的物質。典型的設計擁有比輕水式反應堆的安全殼層數（一般為3層）更多層的安全殼（一般為7層）。一個它獨有的特點是，它的燃料球實際上組成了反應爐的核心，而且可以一個一個地更換，因此這種反應堆更安全。核燃料的這種設計使重新處理它們變得很貴。
SSTAR 小型（Small）密封（Sealed）可運輸式（Transportable）自主（Autonomous）反應堆（Reactor）在美國是首要研究項目之一，它是一種相當安全的增殖反應堆。
次臨界反應堆的設計更安全，但是在建造技術和經濟上還有一定困難。
釷反應堆
在特殊的反應堆中，釷-232可以轉變為鈾-233。在這種情況下，比鈾的儲量更豐富的釷就可以用來製造鈾-233。鈾-233相對於鈾-235來說有一些優點，它產生的中子更多，並且產生更少的長半衰期超鈾元素核廢料。
高級重水反應堆 —下一代的壓重水式核反應堆，使用重水來作為減速劑。印度的巴巴原子研究中心 (BARC)正在對此進行研究。
KAMINI —一種獨特的反應堆，它使用鈾-233來作為核燃料。由巴巴原子研究中心和甘地原子研究中心建造。
印度正在建造一台更大的快速增殖釷反應器，為的是利用釷來獲取核能並控制它。
受人為控制的核聚變在理論上也可以提供核能，並且操縱過程也不像錒系元素那麼麻煩，但是在技術上還有許多難題等待解決。科學家已經建造了幾個核聚變反應堆，但是到目前為止，還沒有一個反應堆輸出的能量比輸入的能量多。盡管科學家從1950年代就開始研究可控核聚變，但是一般認為2050年以前不會有商業性的核聚變反應堆投入應用。現在領導著可控核聚變研究的是ITER。
[編輯]核燃料的循環

主條目：核燃料循環

核燃料循環從鈾的開采，提純至被製成核燃料開始，（1）核燃料被送到核電站。在被使用完後，剩餘的燃料被送到再處理工廠（2）或直接送到填埋場（3）。在再處理過程中，95%的剩餘核燃料能夠再被核電站利用。（4）

核燃料—一種緊密，不活潑，不能溶解的固體
核反應堆只是核燃料循環中的一部分。整個循環從核燃料的開采開始。一般來說，鈾礦不是露天開採的條帶礦，就是原地開採的過濾型礦。在任意一種情況下，鈾礦石都會被提取出來，並被轉為穩定且緊密的形式（例如黃鈾餅），然後被送到處理工廠。在這里，黃鈾餅會被轉化為六氟化鈾，之後會被提純。在這時，包含了0.7%以上鈾-235的提純鈾會被加工成各種形狀大小的燃料棒。被送到核電站後，這些燃料棒會在反應堆中待上大約3年，在這3年中，它們會消耗自身包含的鈾的3%，在這之後，它們會被送到乏燃料水池，在這里，核裂變中產生的一些半衰期短的同位素會衰變掉。在這里呆上大約5年後，這些核燃料的放射性會降低到安全范圍之內，之後就會被裝進乾的儲藏容器永久儲藏，或被送到再處理工廠進行再處理。
[編輯]核燃料的來源
主條目：鈾市場
鈾是一種常見的化學元素，陸地上和海洋中的每個地方都存在著鈾。它就跟錫一樣常見，儲量比金高500倍。大部分種類的岩石和土壤都包含著鈾，盡管濃度極低。現在，比較經濟的鈾儲藏地的鈾濃度至少為0.1%。以現在的花費速度來算，地球上可被提取的鈾還可用50年。在這種情況下，將鈾的價格提高一倍會將核電站的運行成本提高5%。但是，如果將天然氣的價格提高一倍，那麼天然氣的供應成本會提高60%。將煤的價格提高一倍會將煤的供應成本提高30%。
鈾的提純會產生出許多噸貧鈾 (DU)，它包含了鈾-238和大多數鈾-235。鈾-238有幾種商業上的應用，比如說飛機製造，輻射防護，製造子彈和裝甲，因為它具有比鉛更高的的密度。一些證據顯示過度接觸鈾-238的人會得疾病，這些人包括坦克乘員和在有大量貧鈾存在的地區居住的居民。
現在的輕水反應堆遠遠沒有能充分利用核燃料，這造成了浪費。更有效的反應堆或再處理技術將會減少核廢料的數量，並且能更好地利用資源。[12]
與現在使用鈾-235（占天然鈾的0.7%）的輕水反應堆不同的是，快速增殖反應堆使用的是鈾-238（占天然鈾的99.3%）。鈾-238估計可供核電站使用50億年。[13]增殖技術已經被應用在了幾個反應堆中。[14]至2005年12月，唯一正在向外界提供能量的增殖反應堆是位於俄羅斯別洛雅爾斯克的BN-600。（BN-600的輸出功率為600兆瓦，俄羅斯還計劃在別洛雅爾斯克核電站建造另一個反應堆，BN-800）還有，日本的「文殊」反應堆也在准備重新起用（它從1995年起就被關閉了），中國和印度也在計劃建造增殖反應堆。
由釷轉化而得的鈾-233也可以用做核裂變燃料。地球上釷的儲量為鈾的儲量的三倍，而且理論上所有這些釷都可被用來進行增殖，這使釷的潛在市場大於鈾的市場。[15]與用鈾-238來製造鈈不同的是，用釷來製造鈾-233不需要快速增殖反應堆，它在常規增殖反應堆中的表現已經很令人滿意了。
計劃中的核聚變反應堆使用的核燃料是氘，一種氫的同位素，現在的設計也會用到鋰。以現在人類消耗能量的速度來看，地球上可開採的鋰還可以用3000年，海洋中的鋰可用6000萬年，如果核聚變反應堆只消耗氘的話，它們可以工作1500億年。[16]相比之下，太陽只剩下了50億年的壽命。 而地球的碳水化合物生物壽命，只剩下不到20億年了。
[編輯]固體廢料
現在的核電站產生的廢料太多。一台大型核反應堆每年會產生3立方米（25-30噸）的核廢料。[17]這些核廢料中主要包含沒有發生裂變的鈾和大量錒系元素中的超鈾元素（大部分是鈈和鋦）。3%的核廢料是裂變產物。核廢料中的長半衰期成分為錒系元素（鈾，鈈和鋦），短半衰期成分為裂變產物。
核廢料具有強放射性，並且需要特別小心地控制。剛從核反應堆出來的核廢料可在不到一分鍾的時間內使人致死。但是，核廢料的放射性會隨著時間減少。40年後，它的放射性與剛從反應堆出來時相比，已經減少了99.9%，盡管如此它的放射性還是很危險。[12]
核廢料的儲藏和處理是一個巨大的挑戰。由於核廢料具有放射性，它必須存放在具有輻射防護的水池中（乏燃料池），在這之後它一般會被送到乾燥的地窖或防輻射的乾燥容器中進行儲藏，直到它的輻射量降低到可以進行進一步處理的程度。由於核燃料種類的不同，這個過程通常要持續幾年到幾十年的時間。美國大多數的核廢料現在都在短期的儲藏地點，人們正在討論建造永久儲藏地點。美國猶加山的地下儲藏室被提議成為永久的儲藏地點。
核廢料的數量可以通過幾種方法來減少，其中核燃料再處理效果最為顯著。即使這樣，剩餘的核廢料如果不包含錒系元素，還會持續300年保持強放射性，如果包含錒系元素，則會持續幾千年保持強放射性。即使將核廢料中的錒系元素全部除去，並使用快速增殖反應堆通過嬗變將一些半衰期長的非錒系元素也除去，核廢料還是要在一百至幾百年內與外界隔絕，所以這是個長期的問題。次臨界反應堆和核聚變反應堆也可以減少核廢料需要被儲藏的時間。[18]由於科技在飛速地發展，處理核廢料的最好方法是否為地下填埋已經出現了爭議。現在的核廢料在將來可能就是一種有用的資源。
核工業上使用的受污染的工作服，工具，凈水樹脂和一些正要關閉的核電站本身也都在產生一些低放射性的廢料。在美國，美國核管理委員會已經幾次嘗試著允許低放射性廢料被當作普通廢物一樣處理，比如進行填埋，回收等等。許多低放射性廢料的輻射量非常小，它們只因為自己的使用歷史而被當作了放射性廢物。舉例來說，根據美國核管理委員會的標准，咖啡也可以被視作低放射性廢料。
在應用了核能的國家中，整個工業產生的有毒廢料中只有不到1%是放射性廢料，但是它們是極其有害的，除非經過衰變後，它們的輻射量變得更低，或者更理想的是，輻射完全消失。[12]總體來說，核能工業產生的廢料比化石燃料工業產生的廢料要少很多。燃燒煤的工廠產生的有毒和放射性的廢料尤其多，因為煤中的有害的和放射性的物質在這里被集中起來了。
[編輯]再處理
再處理可以回收用過的核燃料中95%的鈾和鈈，並將它們轉化為新的混合氧化物燃料。這也同時減少了核廢料的長期放射性，因為經過再處理後，剩餘核廢料中主要就是半衰期短的裂變產物，並且它的體積也減少了90%。民用核燃料產生的廢料的回收已經在英國，法國和（以前）俄羅斯大規模應用，中國也即將應用這項技術，印度也可能應用，日本應用此項技術的規模也在擴展中。伊朗已經宣布成功進行了核廢料的再處理，這就完善了它的核燃料循環，但是同時也招致了美國和國際原子能機構的批評。[19]與其它國家不同的是，美國在一段時間前是禁止核廢料再處理的；盡管這個政策已經被廢除，但是現在美國大部分使用後的核燃料都仍然在被當作廢料處理。[20]

4. 二十世紀，核反應堆是一種核反應裝置，為什麼不叫「裝置」而叫「堆」呢

二十世紀，原來子能的實際試驗自，是在美國進行的。1942年，當時歐洲正處於第二次世界大戰中，許多原子科學家都集中到了美國。這一年12月，流亡到美國的義大利科學家恩里柯費米等人，在美國芝加哥大學操場的地下，建造了世界上第一個原子核裂變反應裝置。由於實驗極為保密，工作人員一律不許對外講出自己的工作情況，所以外界一般人是不知道這里的秘密的。這個反應裝置是由鈾和石墨一層隔一層堆積而成的，共有57層，組成一個「堆」。這個「堆」極其龐大，據說光是使用的石墨，就夠為當時全球每個人做一支鉛筆。當時的工作人員為了保密，在對外聯系時，不能暴露真相。在打電報時，就只用一個簡單的詞「Pile」來代表實驗裝置，這個詞的意思就是「堆」。後來，原子核裂變反應裝置為世人所知，已經不成為秘密了，但是那個代號「堆」卻沿用了下來，成為反應裝置的正式名稱。

5. 核反應堆的秘密是什麼

提起核反應堆，也許有人會問：既然它是一種核反應裝置，為什麼不叫「裝置」而叫「堆」呢？要揭穿這個秘密，我們來說一段故事。

原子能的實際試驗，是在美國進行的。那是在1942年，當時歐洲正處於第二次世界大戰中，許多原子科學家都集中到了美國。這一年12月，流亡到美國的義大利科學家恩里柯·費米等人，在美國芝加哥大學操場的地下，建造了世界上第一個原子核裂變反應裝置。由於實驗極為保密，工作人員一律不許對外講出自己的工作情況，所以外界一般人是不知道這里的秘密的。

這個反應裝置是由鈾和石墨一層隔一層堆積而成的，共有57層，組成一個「堆」。這個「堆」極其龐大，據說光是使用的石墨，就夠為當時全球每個人做一支鉛筆。

當時的工作人員為了保密，在對外聯系時，不能暴露真相。在打電報時，就只用一個簡單的詞「Pile」來代表實驗裝置，這個詞的意思就是「堆」。後來，原子核裂變反應裝置為世人所知，已經不成為秘密了，但是那個代號「堆」卻沿用了下來，成為反應裝置的正式名稱。

有了反應堆，就可以控制原子核裂變反應的速度，使核能得到和平應用，如發電等。

現在反應堆的種類很多，有壓水堆、天然鈾石墨氣冷堆等等，一般核電站用的是壓水堆。壓水堆就是加壓水型反應堆。在這種反應堆里，裝有核燃料，如鈾235等。為了控制反應速度，反應堆里還裝有許多組控制棒。控制棒一般都是用能吸收中子的材料製成，如銀銦鎘合金、硼鈉等。核燃料在反應堆中排成有規則的堆芯，放在一種堅固的鋼容器里。控制棒由電動機驅動，根據需要來控制中子的多少，從而掌握裂變反應的速度。反應堆在裂變反應時會產生巨大的熱量，這些熱量可以用高壓水帶走。

在核電站里，反應堆是關鍵性裝置。為了將原子核裂變的能量用來發電，還得有一套完整的設備。它除反應堆外，還有蒸發器、汽輪機和發電機等。此外，還有蒸汽和水的管路等。

在用壓水堆作反應堆的核電站里，總共有兩套管道迴路。第一套迴路是通過主泵輸入高壓水，水進入反應堆後，被裂變反應的熱能加溫，高溫水經穩壓器進入蒸發器中，將第二套迴路里的水加溫，變成蒸汽。蒸汽進入汽輪機，帶動汽輪機，汽輪機帶動發電機發電。從汽輪機出來的蒸汽還可以通過冷凝器和泵，進入蒸發器中再次利用。從蒸發器中出來的另一部高壓水還可以返回到反應堆中。

也許有人會擔心，原子能發電站安全嗎？它不會像原子彈那樣爆炸吧？這種擔心是多餘的。首先，原子能發電站和原子彈雖然都是利用原子核釋放的能量工作的，但它們的工作原理和過程是不同的。原子彈的能量釋放速度不能控制，在瞬間進行；而原子能發電站的能量可以通過控制棒控制，按需要慢慢釋放。可見，原子能發電站決不會爆炸。此外，原子能發電站還有多種保護措施。核燃料是放在堅固的鋼容器里，反應堆又裝在用金屬製作的耐壓容器中，而且埋在地下很深的地方。周圍又用水泥等材料，把它嚴密地封鎖起來。即使萬一有原子輻射線泄漏，嚴密的封鎖線也會把它們封鎖在地下，不致泄漏到外面。

6. 核動力的歷史

第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩，莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。
在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應堆。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。
1951年12月20日人類首次用核反應堆產生出了電能，這個核反應堆位於愛達荷州Arco的EBR-I試驗增殖反應堆，它最初向外輸出的功率為100 kW。
1952年，帕雷委員會(「總統的材料政策委員會」的簡稱)向當時的美國總統哈利·S·杜魯門提交了一份報告，這份報告認為核能的前景「相當悲觀」，它建議應該讓科學家們研究太陽能。
1953年12月，美國總統德懷特·艾森豪威爾發表的名為「和平需要原子」的演說，這使美國政府開始資助一系列國際間的核能研究。 1954年6月27日，世界上第一個為電網提供電力的核電站在蘇聯的歐伯寧斯克開始運行。這個反應堆使用了石墨來控制核反應並用水來冷卻，功率為5兆瓦。全世界第一個投入商業運營的核反應堆是位於英格蘭謝菲爾德的Calder Hall，它於1956年開始運行。它有一個Magnox型反應堆，最初的輸出功率為 50兆瓦，後來提高到了200兆瓦。賓夕法尼亞州碼頭市的一個壓水型反應堆是美國第一個投入商業運營的反應堆。
1954年，美國原子能委員會(美國核管理委員會的前身)的主席說，人們談到核能時經常會提到，如果廣泛應用核能，電力在將來會變得很便宜，實際上這是錯誤的。但是人們的這種想法已經讓美國決定在2000年之前建造1000個核反應堆。
在1955年聯合國的「第一次日內瓦會議」中，世界上聚集了最多的科學家來一起探索核能這個新領域。1957年，歐洲原子能共同體(EURATOM)、國際原子能機構(IAEA)一同成立。 核反應堆的功率提升迅速，從1960年代的不到1GW（吉瓦）猛長至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以後，核反應堆的功率的提升變得不那麼迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分來自於中國的核能建設。
在1970年代和1980年代之間，建造核電站所需的巨額費用(來自政府要求的提高和一些反對者的訴訟所要求的經常性改進)和下降中的化石燃料價格使建造當中的核電站變得不那麼吸引人。
在20世紀後半葉，一些反對核能的運動開始興起，它們擔心的是核事故和核輻射，還反對生產，運輸和儲藏核廢料。1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故成為了許多國家停止建造新核電站的關鍵理由。澳大利亞於1978年，瑞典於1980年，義大利於1987年都對建造核電站的問題發動了全民公投，同時愛爾蘭的核能反對者成功地阻止了在該處核能計劃的實施。但布魯金斯學會表示，美國政府沒有批准新核電站的建造主要是由於經濟原因，而非安全問題。

7. 世界上第一次可控制核裂變

人類第一次可控核裂變是1934年，費米成功地運用中子轟擊方法產生人工放射性的實驗研究，發現了慢中子效應，並發展了相應的理論。現代原子能反應堆的工作原理就是依據該理論。

核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核，並釋放出能量的過程。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變，這種反應在太陽上已經持續了50億年。可控核聚變俗稱人造太陽，因為太陽的原理就是核聚變反應。（核聚變反應主要藉助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射，不產生核廢料，當然也不產生溫室氣體，基本不污染環境）人們認識熱核聚變是從氫彈爆炸開始的。科學家們希望發明一種裝置，可以有效控制「氫彈爆炸」的過程，讓能量持續穩定的輸出。

8. 核反應堆名稱的由來是什麼

提起核反應堆，也許有人會問：既然它是一種核反應裝置，為什麼不叫「裝置」而叫「堆」呢？要揭穿這個秘密，我們來說一段故事。

原子能的實際試驗，是在美國進行的。那是在1942年，當時歐洲正處於第二次世界大戰中，許多原子科學家都集中到了美國。這一年12月，流亡到美國的義大利科學家恩里柯·費米等人，在美國芝加哥大學操場的地下，建造了世界上第一個原子核裂變反應裝置。由於實驗極為保密，工作人員一律不許對外講出自己的工作情況，所以外界一般人是不知道這里的秘密的。

這個反應裝置是由鈾和石墨一層隔一層堆積而成的，共有57層，組成一個「堆」。這個「堆」極其龐大，據說光是使用的石墨，就夠為當時全球每個人做一支鉛筆。

當時的工作人員為了保密，在對外聯系時，不能暴露真相。在打電報時，就只用一個簡單的詞「Pile」來代表實驗裝置，這個詞的意思就是「堆」。後來，原子核裂變反應裝置為世人所知，已經不成為秘密了，但是那個代號「堆」卻沿用了下來，成為反應裝置的正式名稱。

有了反應堆，就可以控制原子核裂變反應的速度，使核能得到和平應用，如發電等。

現在反應堆的種類很多，有壓水堆、天然鈾石墨氣冷堆等等，一般核電站用的是壓水堆。壓水堆就是加壓水型反應堆。在這種反應堆里，裝有核燃料，如鈾235等。為了控制反應速度，反應堆里還裝有許多組控制棒。控制棒一般都是用能吸收中子的材料製成，如銀銦鎘合金、硼鈉等。核燃料在反應堆中排成有規則的堆芯，放在一種堅固的鋼容器里。控制棒由電動機驅動，根據需要來控制中子的多少，從而掌握裂變反應的速度。反應堆在裂變反應時會產生巨大的熱量，這些熱量可以用高壓水帶走。

在核電站里，反應堆是關鍵性裝置。為了將原子核裂變的能量用來發電，還得有一套完整的設備。它除反應堆外，還有蒸發器、汽輪機和發電機等。此外，還有蒸汽和水的管路等。

在用壓水堆作反應堆的核電站里，總共有兩套管道迴路。第一套迴路是通過主泵輸入高壓水，水進入反應堆後，被裂變反應的熱能加溫，高溫水經穩壓器進入蒸發器中，將第二套迴路里的水加溫，變成蒸汽。蒸汽進入汽輪機，帶動汽輪機，汽輪機帶動發電機發電。從汽輪機出來的蒸汽還可以通過冷凝器和泵，進入蒸發器中再次利用。從蒸發器中出來的另一部高壓水還可以返回到反應堆中。

也許有人會擔心，原子能發電站安全嗎？它不會像原子彈那樣爆炸吧？這種擔心是多餘的。首先，原子能發電站和原子彈雖然都是利用原子核釋放的能量工作的，但它們的工作原理和過程是不同的。原子彈的能量釋放速度不能控制，在瞬間進行；而原子能發電站的能量可以通過控制棒控制，按需要慢慢釋放。可見，原子能發電站決不會爆炸。此外，原子能發電站還有多種保護措施。核燃料是放在堅固的鋼容器里，反應堆又裝在用金屬製作的耐壓容器中，而且埋在地下很深的地方。周圍又用水泥等材料，把它嚴密地封鎖起來。即使萬一有原子輻射線泄漏，嚴密的封鎖線也會把它們封鎖在地下，不致泄漏到外面。

9. 人類的偉大發明有哪些呢

歷史上最偉大的發明？這個話題一直被人們無休止地爭辯著。我們從中挑選了24項最偉大的發明，他們深刻地改變了人們生活。
1 石斧
�6�7作為工具使用的石斧距今已經有1,76,000000年的歷史了，最早是在肯亞的圖爾卡納湖發現的。
2 火的掌握
�6�7火的掌握也許是最重要的發明，但是卻不知道是誰。事實是，我們不知道我們的祖先是如何成功地有計劃地生起火的。
3 耕種農業
�6�7中國有了大米，而墨西哥同時有了玉米。兩者標志著耕種農業的興起。通過耕種，人類從游牧採集文化轉向了定居社會。
4 車輪
�6�7如果有誰想再發明車輪，肯定是在浪費精力。車輪無疑是當代最完美的物品，提升空間狹小。
5 紡織品
�6�7棉花代替了粗麻，使得人類的衣裝，保暖、裝飾上更上一層。
6 造鐵術
�6�7到底是哪位前輩首先坐在火爐旁邊看著裡面的幾塊鐵片變成液態，至今是個謎。
7 火葯
�6�7相傳在早在德國弗萊堡就有火葯蹤跡。不過卻缺少相關證據。只有15世紀的一段文字記載。而據說1354年的丹麥海戰就曾經用過黑火葯。不過黑火葯名稱的由來到19世紀才得來。而絕大多數的論述中，中國人早在公元九世紀就發明了火葯，用於軍事目的。但是證據也貧乏。中國主要是用在鞭炮里。而德國元旦前夕的煙花每年要放掉5百萬只，大概100噸的黑火葯。
8 文字
�6�7如果有人要問，是誰發明了書寫，這是個棘手的問題。首先要弄明白，是字母還是讀音，或者是圖畫的象徵，抑或是混合體？如果不那麼嚴格的話，第一個應該是一副四世紀的畫。這種文字的優勢是，不管使用什麼語言都能懂。在中國3500年前就出現了象形文字。
9 印刷術
�6�7印刷術的發明並非偶然，是對現實問題的解決。中國9世紀就有了紙張，而在幾百年後才發明了印刷術。在歐洲印刷機誕生前，佛教的《大藏經》的80,000印刷板展現了這個宏偉的工程。
10 望遠鏡
�6�7對於大多數人來說，望遠鏡的發明並不能讓其覺得是重要的。因為沒有望遠鏡小的一樣可以看。17世紀採用了玻璃的裝置。而1608年荷蘭的望遠鏡投入使用。
11 鍾表
�6�716世紀中在德國開始有桌上的鍾。那些鍾只有一支針，鍾面分成四部分，使時間准確至最少的十五分鍾。
12 熱氣球
�6�71783年6月4日，孟格菲兄弟在里昂安諾內廣場做公開表演，一個圓周為110英尺的模擬氣球升起，帶著三隻動物飄然飛行了1.5英里。1783年11月21日下午，孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行，熱氣球飛行了25分鍾，在飛越半個巴黎之後降落在義大利廣場附近。
13 蒸汽機
�6�71698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特改良出早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。
14 鐵路
�6�7今天的鐵路要感謝19世紀的發明。1805年，英國人理查·特里維西克在英國威爾士發明了第一台能在鐵軌上前進的蒸汽機車，但沒賺到什麼錢。這條鐵路長約15千米，耗費了10噸的鐵。1825年在英國第一條載人的公家鐵路運輸線路誕生。在德國，直到1835年才有第一個蒸汽機火車。
15 攝影
�6�7兩個法國人對攝影事業做出了卓出貢獻，一位是1822年法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片，但成像不太清晰，而且需要長達八個小時的曝光。另一位法國畫家路易·達蓋爾發明了世界上第一台真正的照相機，可攜式木箱照相機。1889年美國柯達公司生產出了新型感光材料「膠卷」。
16 發電
�6�7早在兩千年前，希臘人就通過琥珀的摩擦，而發現了電的存在，並且用琥珀做成了衣刷。希臘語的「琥珀」在日後逐漸變成了電力的代名詞。而至於如何發明電力，則是在18世紀，並且只是用於研究領域。在1886年，西門子發明了發電機，製造出電力，投入到製冷，水源，風力和原子能中。這樣催生了第二次世界工業革命。
17 無線電
�6�71897年古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）發明了無線電，這是在電話和電磁波的基礎之上的進一步成果。而俄國人亞歷山大·波波夫於1895年就曾經在國立大學成功試驗了用無線電來傳輸語言。1906年聖誕前夜，在美國實現了歷史上首次無線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏「平安夜」和朗誦《聖經》片段。德國直到1920年才使用了無線電，並且剛開始無線電一詞只是指稱「廣播」，而今天這個詞也包括了「電視」。
18 青黴素
�6�7如果非要舉出一個偶然發明的科學事件，非青黴素莫屬。1928年英國細菌學教授夏弗萊明意外發現青黴素。1938年由麻省理工學院的錢恩、弗洛里及希特利領導的團隊提煉出來。弗萊明因此與錢恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理學或醫學獎。
19 計算機
�6�7隨著中世紀末期歐洲數學與工程學的再次繁榮，1623年德國人Wilhelm Schickard率先研製出了歐洲第一部計算設備，這是一個能進行六位以內數加減法，並能通過鈴聲輸出答案的「計算鍾」。1941年5月12日，德國工程師Konrad Zuse完成了他的圖靈完全機電一體計算機「Z3」，這是第一部具有自動二進制數學計算特色以及可行的編程功能的計算機，但還不是「電子」計算機。而現代電腦的里程碑發展，今天為我們所使用的個人電腦，簡稱PC，是美國企業IBM在1981年完成的。
20 核能
�6�7第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。1945年在新墨西哥海岸進行了第一次核爆炸實驗。
21 宇宙火箭
�6�7中國古代的火箭是現在火箭的鼻祖，早在宋朝宋軍保衛汴京時，便已用來對抗圍城的元軍，後來火箭技術經由阿拉伯人傳至歐洲。在1923年，赫爾曼·奧伯特(1894-1989)在慕尼黑大學拒絕了他的博士論文後，將其一個博士論文版本出版成為《飛向行星太空的火箭》。納粹德國在第二次大戰中用於長程武器，尤其是後來聲名大躁的V2火箭。1943開始，V2火箭開始製造投入使用。
22 避孕葯

�6�7避孕葯的祖先應該是奧地利生理學家Ludwig Haberlandt。通過動物實驗，1919年哈布蘭特發現了避孕葯的原理。他將妊娠母兔的卵巢移植入非妊娠動物兔子體內，可以抑制排卵。1961年6月1日是歷史性的一天，拜耳先靈醫葯公司（當年的Bayer AG）在西德推出了歐洲第一種口服避孕葯Anovlar。這種葯品是處方葯，只在葯店出售。200名著名歷史學家一致認為，愛因斯坦的相對論、原子彈，甚至是電腦和網路對20世紀的影響力都不及這小小葯片來得強大。
23 互聯網
�6�721世紀的人類已經離不開互聯網的使用。1969年在美國的兩所實驗室里互通信息。起初電腦只是通過電話線聯系著四個研究機構。1974年ARPA的鮑勃·凱恩和斯坦福的溫登·澤夫提出TCP/IP協議，定義了在電腦網路之間傳送報文的方法。1983年1月1日，ARPA網將其網路核心協議由NCP改變為TCP/IP協議。
24 基因科技
�6�71968年，沃納·阿爾伯、丹尼爾·內森斯和漢彌爾頓·史密斯第一次從大腸桿菌中提取出了限制性內切酶，它能夠在DNA上尋找特定的「切點」，認准後將DNA分子的雙鏈交錯地切斷。自1970年代以來，人們已經分離提取了 400多種「分子剪刀」。有了形形色色的「分子剪刀」，人們就可以隨心所欲地進行DNA分子長鏈的切割了。而將這些基因組合，第一次成功的嘗試是在1973年斯坦福大學醫學院。

10. 什麼是核動力

核動力是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。產生核電的工廠被稱作核電站，將核能轉化為電能的裝置包括反應堆和汽輪發電機組。核能在反應堆中被轉化為熱能，熱能將水變為蒸汽推動汽輪發電機組發電。

核動力是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力，熱量和電能。因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變，所以核能暫時未能得到大規模的利用。

利用核反應來獲取能量的原理是：當裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。

(10)第一個核裂變實驗裝置擴展閱讀：

對於核電廠來說，它需要的熱來自於核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核（一般為鈾-235或鈈-239）被一個中子轟擊時，它便分裂為兩個或更多個部分，同時釋放出能量和中子，這個過程就叫做核裂變。

原子核釋放出的中子會繼續轟擊其它原子核。當這個鏈式反應被控制的時候，它釋放出的能量便可用來燒水，產生出的水蒸氣會驅動渦輪機，從而產生電能。

需要記住的是，核爆炸中發生的是「不受控制的」鏈式反應，而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度，這是因為商業用核燃料的濃度還不夠高。