1938年12月16日，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)使用中子轟擊鈾原子，能夠?qū)е铝炎?，從此，人?lèi)開(kāi)始進(jìn)入開(kāi)發(fā)和利用核能的時(shí)代。那么，為什么核電站的效率非常高呢？

　　核裂變發(fā)電站

　　自從20世紀(jì)初愛(ài)因斯坦首次提出了質(zhì)能公式E=mc2之后，如何利用原子核儲(chǔ)存的能量就成為人類(lèi)夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。首先實(shí)現(xiàn)的是重核裂變。重核裂變是指由鈾或钚等較重的（原子序數(shù)較大的）原子分裂成較輕的（原子序數(shù)較小的）原子的一種核反應(yīng)形式。原子彈以及核電站的能量來(lái)源都是核裂變。重核原子經(jīng)中子撞擊后，分裂成為兩個(gè)較輕的原子，同時(shí)釋放出數(shù)個(gè)中子。釋放出的中子再去撞擊其他的重核原子，從而形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而自發(fā)分裂。原子核裂變時(shí)除放出中子以外還會(huì)放出熱，核電廠用以發(fā)電的能量即來(lái)源于此。

　　核電站結(jié)構(gòu)

　　1千克鈾-235裂變放出的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量。一座100萬(wàn)千瓦的燃煤發(fā)電廠需要每年1000列火車(chē)運(yùn)來(lái)大約350萬(wàn)噸的煤炭，并產(chǎn)生40萬(wàn)噸煤渣，而同樣功率的核電站只需要30噸的低濃度鈾就夠了，優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。目前世界上有33個(gè)國(guó)家和地區(qū)有核電站，發(fā)電量占全世界的17%以上。

　　核能發(fā)電應(yīng)用中所使用的核燃料鈾-235的含量通常很低，只有3%～5%，因此不會(huì)產(chǎn)生核爆。但核電廠仍需要對(duì)反應(yīng)堆中的中子數(shù)量加以控制，即可控核裂變，以防止功率過(guò)高造成堆芯熔毀的事故。通常會(huì)在反應(yīng)堆的慢化劑中添加硼，并使用控制棒吸收燃料棒中的中子以控制核裂變速度。

　　核電站內(nèi)部情形

　　目前世界上在積極研制的快中子反應(yīng)堆和加速器驅(qū)動(dòng)的次臨界反應(yīng)堆系統(tǒng)，不僅可使核燃料的利用率從目前的百分之幾提高到百分之六七十，從而獲得更多能量，而且還可以原來(lái)核電站產(chǎn)生的核廢料為原料，變廢為寶，能使核廢料中的放射性大大降低。