铀分三种:即铀-238、铀-235和铀-234。只有铀-235的原子核会发生裂变,同时释放出超过200左右兆电子伏特能量。在1克轴-235中所有原子核裂变时,释放能量可达820亿焦耳。
铀-235受到某种外力轰击,会发生裂变。这种外力就是中子。当一个中子轰击铀-235的原子核时,原子核会破碎,分裂成两个质量较小的原子核。这个过程称为铀核裂变,产生的能量被称为原子能或核裂变能。如果新产生的中子,恰好又轰击到另一个铀-235原子核,
① ;以此类推,如果裂变反应不断地持续下去,核能就会连续不断地被释放出来。这就是 ② 。在链式反应中,当大量的铀原子不受控制地发生裂变时,就会产生核爆炸。 ③ , 温和而稳定的进行时,铀-235就可以产生民用核能。
铀-235不同于煤:从能量角度看,铀的能量密度是煤的270多万倍,1千克铀-235球体相当于45节火车皮煤炭的能量;从含碳角度看,核能是无碳能源,而煤是高碳能源;从技术全生命周期内的碳排放角度看,核电为9至70克/千瓦时,为低碳排放,而煤电为230至800 克/千瓦时,是碳排放大户。