●备课资料从核裂变到核聚变核技术既能毁灭人类又能造福人类，科学家们的职责应是实现后者.爱因斯坦1905年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量.1938年，德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在居里夫人实验的基础上，发现了核裂变现象：当中子撞击铀原子核时，一个铀核吸收了一个中子，分裂成两个较轻的原子核，在这个过程中质量发生亏损，因而放出很大的能量，并产生两个或三个新的中子，这就是核裂变反应.1946年，在法国居里实验室工作的中国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的“三裂变”“四裂变”现象，即铀原子核在中子的作用下，除了可以分裂为两个较轻的原子核外，还可以分裂为三个甚至四个更轻的原子核.只有铀－223、铀－235和钚－239这三种材料的原子核可以由“热中子”引起核裂变，因此它们被称为易裂材料.其中只有铀－235存在于自然界，铀－233、钚－239分别是由自然界中的钍－232、铀－238吸收中子后生成的.而在天然铀中，铀－235仅占0.7%，其余的99.3%几乎都是铀－238.链式裂变反应释放的核能叫做核裂变能.这种20世纪出现的新能源，目前已占人类总能源消费量的6％.核能的和平利用，对于缓解能源短缺、减轻环境污染都具有重要意义.但是，核裂变产生的核废料、核电站能否安全运转，都引起人们的忧虑.如果利用轻原子核的聚变反应产生的核聚变能够得到工业应用，那么人类将从根本上解决能源需求的问题.核聚变能是两个轻原子核结合在一起时，由于发生质量亏损而放出的能量.核聚变的原料是海水中的氘（重氢）.早在1934年，物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘－氘反应制取了氚（超重氢），首次实现了聚变反应.海水里的氘只占0.015%，但由于地球上有大量海水，每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于300L汽油燃烧所放出的能量，因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的.据估计，海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用50亿年.有关科学家们正在积极研究，一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能.美国广播公司1999年4月12日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说：使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为21世纪开发一种安全而又取之不尽的能源——聚变能而进行的努力取得了进展.建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的“国家球形核聚变实验装置（NSTX）”，使支持提供聚变能研究经费的官员们和参与此项全国性合作项目的物理学家和工程师们惊叹不已.能源部长理查森说：“NSTX是有关这项技术具有潜力的最佳例证.它缩短了我们与实际应用聚变能之间的距离.”日本从20世纪70年代开始进行核聚变研究，目前已研究开发出五种核聚变反应方式.中国也十分重视核能的开发利用，主要研制开发快中子堆、高温气冷堆和聚变－裂变混合堆三种先进反应堆.科学家们估计，到2050年，核聚变技术将达到实用化水平.
