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原子核内存在着相反的两种力:一种是把各个核子约束在一起的表面张力,一种是核内各带电部分间倾向于把原子核分成好几块的斥力。
如果排斥的电力抢了上风,原子核就会有自行分裂为两块或多块高速飞离的碎块的趋势。这种分裂过程通常称为“裂变”。
1939年,物理学家玻尔和威勒发现:元素周期表中前一半元素(到银为止)是表面张力占优势,而重元素则是斥力居上风。因此,所有比银重的元素在原则上都是不稳定的,当受到来自外部的足够强烈的轰击时,就会裂开为两块或多块,并释放出相当多的内部核能。
与此相反,当总重量不超过银原子的两个轻原子核相接近时,就有自行发生聚变的希望。
不过我们要记住,两个轻原子核的聚变也好,一个重原子核的裂变也好,除非我们施加影响,一般是不会发生的。
事实上,要使轻原子核发生聚变,我们就得克服两个原子核之间的静电斥力,才能使它们靠近;而要强令一个重原子核进行裂变,就必须强烈地轰击它,使它进行大幅度的振动。