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迄今為(wei) 止，人類所能夠掌握的最大能量就是核能了，而核能之所以如此強大，則是因為(wei) 核反應能夠將質量轉化為(wei) 能量。

在人類掌握核能之前，所能夠獲得的能量基本來自於(yu) 化學反應，而化學反應所產(chan) 生的能量遠不能與(yu) 核能相比，其原因就是化學反應的過程中幾乎不出現質量損失，反應前的物質總質量與(yu) 反應後的物質總質量是相等的，這一點從(cong) 化學式配平上就能夠一目了然。事實上後來人們(men) 知道了化學反應的過程同樣會(hui) 出現質量虧(kui) 損，隻不過極其微小，以致可以忽略不計罷了。核反應與(yu) 化學反應不同，在核反應的過程中會(hui) 出現肉眼可見的質量損失，而這些損失的質量就會(hui) 轉化為(wei) 能量。

質量轉化為(wei) 能量的過程有多麽(me) 可怕呢？原子彈就是一個(ge) 最好的例子。

1945年8月6日，美國在日本廣島投放了一顆名為(wei) “小男孩”的原子彈，在原子彈爆炸之後造成的直接死亡人數就超過了10萬(wan) 人，在爆炸點附近0.36平方公裏的範圍內(nei) ，一切事物都摧毀殆盡，10平方公裏範圍內(nei) 的人都出現了不同程度的燒傷(shang) 。是不是很厲害？但更厲害的地方在於(yu) 這顆原子彈實際上隻通過核裂變反應產(chan) 生了1克左右的質量虧(kui) 損。1克物質的質量就能夠轉化為(wei) 如此巨大的能量嗎？是的，沒錯。愛因斯坦雖然不是原子彈的製造者，但他為(wei) 原子彈提供了理論基礎，因為(wei) 就是他發現了質能方程E=mc²。

在質能方程中，E代表能量，m代表損失的質量，c代表光速，而光速取值299792458m/s。

由此可見，光速的平方是一個(ge) 極其巨大的數字，所以即便隻有1克的質量損失，也能夠產(chan) 生極為(wei) 巨大的能量。核能就是通過質量損失而獲取能量，而通常所說的核能包括三種不同的形式，第一個(ge) 就是核裂變，簡言之就是一個(ge) 重元素通過裂變反應生成兩(liang) 個(ge) 輕元素，第二個(ge) 則是核聚變，它與(yu) 核裂變相反，是兩(liang) 個(ge) 輕元素通過聚變反應合成一個(ge) 重元素，無論是裂變反應，還是聚變反應，過程中都會(hui) 出現質量虧(kui) 損，虧(kui) 損的質量會(hui) 以能量的形式釋放出來。而在核裂變與(yu) 核聚變之外，還有第三種形式的核能，就是自然衰變。

放射性元素由於(yu) 自身的不穩定性，所以會(hui) 隨著時間的推移而發生衰變。

什麽(me) 是衰變呢？簡單來講就是一種放射性元素釋放出幾個(ge) 粒子，然後變為(wei) 另一種元素的過程，不同放射性元素的衰變周期是不同的。當一種放射性元素釋放出幾個(ge) 粒子變為(wei) 另一種元素之後，會(hui) 出現質量虧(kui) 損，而這些虧(kui) 損的質量就會(hui) 以熱量的形式被釋放出來。有了熱量之後，我們(men) 隻需要將熱量轉化為(wei) 電能就可以加以利用了，而將熱能轉化為(wei) 電能可以利用“溫差發電效應”，這就是核電池的基本原理。當然，核電池隻是通俗的叫法，嚴(yan) 謹一點來說應該稱其為(wei) “放射性同位素電池”。

放射性元素的衰變是具有持續性的，有些放射性元素的衰變過程可以持續數十年，乃至數百年。

如此說來，一塊核電池豈不是能夠工作很長時間？的確如此。一塊電池不用充電就可以使用一輩子，這麽(me) 好的東(dong) 西為(wei) 什麽(me) 不用在電動車上呢？將質量轉化為(wei) 能量的核能的確很強大，但其實也沒有我們(men) 所想的那麽(me) 強大，特別是通過放射性元素自然衰變來獲取能量的核電池。核電池中最常使用的一種放射性元素就是鈈238，它的原子核由94個(ge) 質子和144個(ge) 中子組成，衰變的時候會(hui) 釋放出2個(ge) 質子和2個(ge) 中子，從(cong) 而衰變為(wei) 含有92個(ge) 質子和142個(ge) 中子的鈾234。

雖說很小的質量就能夠轉化為(wei) 極大的能量，但自然衰變所產(chan) 生的質量虧(kui) 損實在是太小了。

一個(ge) 質子的質量不過為(wei) 1.6726219X10∧-27，即便是乘以光速的平方，所得的能量也是小得可憐，所以放射性元素自然衰變所釋放的那兩(liang) 三個(ge) 質子和中子根本產(chan) 生不了多少能量。可見，核電池裝備在航天器上還可以勉強用一用，如果放到地球上給電動車供能，就顯得力不從(cong) 心了。一般來講，航天器上所搭載的核電池功率隻有100瓦左右，而平時我們(men) 所騎乘的電動自行車的電機功率都在500瓦以上，所以核電池驅動電動自行車都費勁，就更不用妄想用它來驅動電動汽車了。

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