核电站的能量源头,是原子核裂变释放的巨大能量,其核心燃料一般为铀235,这类重原子核在吸收中子后会发生裂变,分裂成两个较轻的原子核,同时释放出新的中子和巨额能量。

这一过程的关键在于“链式反应”。裂变产生的新中子会撞击周围的铀核,引发更多裂变,形成持续的能量释放。但核电站不会让反应失控,通过控制棒来调节反应强度。插入控制棒可吸收多余中子,减缓裂变速度;抽出则让中子增多,提升能量输出。
能量转换的第一步,是裂变产生的热能加热核心周围的慢化剂(多为水或重水)。慢化剂的作用是让裂变产生的高速中子减速,更容易被铀核吸收,维持链式反应。被加热的慢化剂会通过管道循环,将热量传递给后续系统,完成从核能到热能的转换。