(圖片來源：Wikipedia)
核分裂
在國中、高中的課堂裡，我們瞭解到「世界萬物都是由原子所構成」。然而，在日常生活中，我們卻無法觀察到「原子」的存在。為什麼呢？因為原子的大小實在太小，完全超乎人類肉眼可辨識的程度。有這麼一說：若拿原子的大小與網球相比，就如同將網球與地球相比一樣。試想你是一位太空人，想從外太空用肉眼觀察地球上的一顆網球，就可了解觀察原子是件多麼困難的事了。而「原子核」，顧名思義，就是「原子」的中心部分，又比「原子」小得多。以大小關係而論，原子就如一座網球場，而原子核則只有場上球員的食指指甲大小。合併這兩層地球—網球，與球場—指甲的比例關係，請想像一下原子核有多小。理所當然地，要在這麼微小的尺度下觀察各種自然現象，是非常具挑戰性的。也直到一九三八年，科學家才成功地從實驗中發現了「核分裂」，從而展開了人類原子能時代的新頁。
所謂「核分裂」，是一種較重的原子核分裂成較輕原子核的現象。在日常生活中，若引燃一串鞭炮，則鞭炮將沿著引線接連引爆（放出能量），最後化為碎片。在核分裂中，「中子（構成原子核的粒子之一）」就有如引線；而「原子核」則是鞭炮本身；整個「核分裂」的過程就有如鞭炮爆炸，原子核被引線引燃而「炸」成較小的碎片，並且放出能量；而引線又會繼續延燒，促成另一次爆炸。這些原子核分裂時產生的能量，便是所謂的核能。將所產生能量拿來發電，就是所謂的核能發電。此外，還有另有一種核能的來源，稱為「核融合」。然而，因為相關技術仍尚未成熟，所以本文就只針對目前全球最常使用的「核分裂」技術作進一步介紹。
「核分裂」對人類最大的益處即發電。在核能電廠中，使用的燃料為人工提煉的「鈾-235」原子。「鈾-235」的原子核經過「慢中子」（速度較慢、能量較低的中子）撞擊後，分裂為另外兩種原子鋇 (Ba) 及氪 (Kr)，並且放出能量，然後跑出另外二至三顆中子。那二至三顆中子經減速成為「慢中子」後，又可繼續撞擊其他尚未分裂的「鈾-235」，稱為「連鎖反應」。若每次反應都能跑出三顆中子繼續撞擊其他三顆原子，則隨著時間的行進，另外三個反應又會產出九顆中子。以此類推，僅用中子撞擊一次，便可能在第十次反應時同時觸發59049個鈾原子分裂並放出能量。由此可見，若讓中子如上述情況般任意碰撞，而不加以限制，則整個反應將會失控。而核電廠的功能，就是藉由精準地控制中子撞擊燃料的頻率，以獲得穩定且持續的核能，並且將其轉換為電能以供使用。在適當的控制以及保全措施下，使用核分裂的發電方法是安全的。核能發電用所需的原料純度約為3％，而核彈的原料純度則需超過90％。因此，核能發電所進行的核反應也不可能引發如核彈般的爆炸。
就台灣而言，核能發電已占總發電容量的百分12.78 %（民國98年資料，註一）。現今世界各國因應能源危機，紛紛大力發展綠色能源技術。然而，在新一代的綠色能源科技尚未成熟之前，必然要繼續採用核能發電，以填補傳統能源與新一代能源之間的科技空窗期。因此，至少在近幾十年內，使用「核分裂」產生電力的方式仍將是國際趨勢。
註一：資料來源為台灣電力公司網站，《歷年裝置容量》
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