在地球上，人類主要通過收集能量來驅(qū)動機器運轉(zhuǎn)，例如：收集下落的水的能量，在水力發(fā)電廠將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能，為了創(chuàng)造能量，人們必須將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。

鏈式反應(yīng)

產(chǎn)生能量的其中一種方法是裂變原子，原子是宇宙中所有物質(zhì)的基本組成分子，因此如何控制裂變原子的鏈式反應(yīng)，就能產(chǎn)生穩(wěn)定的能量流，一旦該反應(yīng)失去控制，裂變原子在一次核爆炸中會同時釋放大量能量。

每個原子的核心，即原子核，是由更小的粒子構(gòu)成，即質(zhì)子和中子。將原子核凝聚在一起的作用力存儲了大量的能量，為了從原子核中獲得能量，科學(xué)家們提出了一個將重原子分裂成輕原子的過程，因為較輕原子不需要像較重原子那么多的能量，用于將原子核聚集在一起，能量以熱或者光的形式釋放出來，這個過程叫做核裂變。

當(dāng)一個原子被分裂時，就開始產(chǎn)生連鎖反應(yīng)：被分裂的原子會觸發(fā)另一個原子產(chǎn)生分裂，以此類推。為了使鏈式反應(yīng)處于可控范圍，科學(xué)家研發(fā)了減緩原子分裂的方法，例如：吸收一些分裂的粒子。

核能

核電站收集原子分裂釋放的能量，世界上最大的核電站是日本的柏崎刈羽核電站，它由7個核反應(yīng)堆組成，最大發(fā)電能力大約是8000兆瓦，世界上最大的單個核反應(yīng)堆是中國臺山核電站的兩座核反應(yīng)堆之間的紐帶，臺山核電站的每個反應(yīng)堆裝機容量為1750兆瓦。

單個核反應(yīng)堆比不受控制的核反應(yīng)(例如原子彈爆炸)產(chǎn)生的能量小許多，現(xiàn)今，引爆一顆原子彈是所產(chǎn)生的能量相當(dāng)于柏崎刈羽核電站半年的發(fā)電量。

核裂變過程的一個缺點是產(chǎn)生核廢料，裂變的原子通常不穩(wěn)定，并產(chǎn)生危險的輻射，更重要的是核廢料需要妥善儲存許多年，一旦釋放到環(huán)境會帶來風(fēng)險。

核聚變

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)另一種類型的核反應(yīng)，一種產(chǎn)生能量而不產(chǎn)生核廢料的反應(yīng)，當(dāng)兩個較輕的原子結(jié)合成一個較重的原子時，失去的質(zhì)量就會轉(zhuǎn)化為能量，該過程被稱為核聚變。同時，聚變也會發(fā)生在太陽核心，每秒太陽將大約6億噸的氫燃燒成大約5.96億噸的氦，產(chǎn)生的能量相當(dāng)于數(shù)萬億顆原子彈。

然而，在地球上實現(xiàn)核聚變是非常困難的，該聚變僅在極端條件下才會發(fā)生，例如：太陽的高溫高壓環(huán)境，迄今科學(xué)家還沒有有效地證明可控核聚變產(chǎn)生的能量比消耗的更多，但他們正在努力做到這一點，一種方法是用高功率激光從不同方向射向微小的氫同位素微粒。

核聚變將是未來一種非常有前景的能源解決方案，但人們很容易忽視我們的頭頂有一個巨大的核聚變反應(yīng)堆，這就是太陽，隨著太陽能效率不斷提高，我們甚至不需要再創(chuàng)造其他能源，只需要捕捉更多的太陽能，就能滿足人類日常所需的能量需求。