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早在100萬多年以前，人類就開始使用火，在此之後，火釋放出的能量一直是人類重要的能量來源。直到最近的100多年時間裡，人類才發現比火強大得多的能量——核能，時至今日，人類已經初步掌握了可控核裂變的技術。

簡單來講，這種技術就是將重原子核“掰開”，而重原子核在被“掰開”之後，會因為質量損失而釋放出能量，人類再利用這些能量來發電。因為在自然界中最容易被“掰開”的是鈾235的原子核，所以鈾235就理所當然地成為了應用最多的核燃料了。

1公斤的鈾235裂變後能釋放多少能量？

鈾235的原子核小得離譜（數量級為10^-14米），人類不可能真的去“掰開”它，所以人類採用了一種巧妙的方法，那就是利用高速的中子去轟擊原子核，從而使它發生裂變。

上圖為鈾235的5種裂變方式，每種裂變方式釋放出的能量都差不多，平均值約為200MeV，1MeV對應1。6 x 10^-13焦耳的能量，也就是說，每一個235的原子核裂變之後，都會釋放出3。2 x 10^-11焦耳的能量。

已知1摩爾的鈾235含有6。02 x 10^23個原子，其質量為235克，由此可知，1克鈾235含有大約2。56 x 10^21個原子，所以1公斤的鈾235就含有2。56 x 10^24個原子，將這個數字與單個235的原子核裂變之後釋放的能量相乘，我們就可以得出，1公斤的鈾235裂變後會釋放出8。2 x 10^13焦耳的能量。

這是什麼概念呢？這樣說吧，1公斤的標準煤的熱值29307千焦，以此為參照物的話，那麼1公斤的鈾235裂變後所釋放出的能量，就與燃燒2798噸標準煤釋放的能量相當，由此可見核能有多麼強大，這也難怪人類對核能如此“情有獨鍾”。

那麼地球上的鈾夠人類使用多久呢？

地球上的鈾是不可再生的，用一點就少一點，就筆者收集到的資料來看，全世界已探明的鈾大概是700多萬噸，其中鈾235的佔比約為0。7%，如果按照目前人類的平均使用量來計算，那麼這些鈾礦中的鈾235只夠支援人類使用80年左右，

這明顯不夠用啊，所以人類又對鈾238打起了主意（鈾238的佔比約為99。3%），提出了“快中子增殖反應堆”技術，簡單來講，這種技術就是將一箇中子打進鈾238的原子核，然後鈾238就會變成容易發生核裂變的鈽239，這樣就可以用於後續的核能發電了。

根據科學家的估算，在“快中子增殖反應堆”技術成熟之後，人類對鈾的使用率可以提高50倍，據此我們可以樂觀地估計，地球上已探明的鈾足夠人類使用4000年左右，當然了，如果加上未探明的鈾，這個時間還應該再長一些。

以上所述只是地球陸地上的情況，實際上，在地球海洋中的鈾儲量更加可觀，測量資料顯示，平均每升海水中就含有3。3微克的鈾（主要以三碳酸鈾醯絡離子的形式存在於海水中），其總量高達42。9億噸。

可以想象的是，假如人類在未來能夠掌握從海水中大量提取鈾的方法，地球上的鈾就足夠人類使用好幾萬年，甚至好幾十萬年。

然而這只是基於人類現在對核能的使用情況上來計算的，隨著人類文明的發展，人類未來對能量的使用量也會大幅提高，按照“卡爾達肖夫文明指數”的標準，人類現在只是0。73級文明，而想要進入一級文明，人類的功率就必須在現有基礎上提高500倍，而想要達到二級文明，更是要在此基礎再提高100億倍之多。

所以從人類文明發展的角度來看，地球上的鈾是遠遠不夠的，正因為如此，我們才期待著更高階的核能——可控核聚變。

與核裂變相比，核聚變的質能轉換率提高了大約518。5%，並且核聚變所需要的燃料是氫，而氫是宇宙中丰度第一的元素，佔據了宇宙質量的73。9%（這裡的質量單指普通物質，不含暗能量和暗物質），對於人類而言，氫元素幾乎可以說是取之不盡，用之不竭。

實際上，人類對這方面的研究一直在進行之中，雖然目前我們只能用氘和氚（氫的同位素）來短暫地實現可控核聚變，但可以預期的是，在不太遙遠的未來，人類最終會完全掌握這一技術，而到了那一天，人類文明的發展程序必將出現前所未有的飛躍，讓我們一起期待吧。

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