一、與核能“零距離”
看不到的世界
“核”是原子核的意思，原子核是什麼呢？它是構成物質的微粒。科學家告訴我們物質是由分子構成，分子是由原子構成，原子是由原子核和核外帶負電的電子構成；而再往下，原子核又是由帶正電荷的質子和不帶電的中子構成；再往下呢，還有誇克等等。沒有哪個人可以很肯定地說，“哦！我找到了物質組成的最小單元。”因為這個問題就像問“宇宙的邊界在哪裏”一樣沒有答案，但科學家正在努力尋找物質組成的最小微粒。
通常我們把這些像分子、原子、質子、中子、電子、誇克等肉眼看不到的小粒子統稱為微觀粒子。現在發現和命名的微觀粒子有很多很多，如中微子、玻色子、π介子、強子等等。別小看微觀世界的這些粒子，它們平時看上去很文靜，可是適當的時候它們爆發的能量卻大得驚人。
靜止而又運動著
看看我們身邊的每一樣東西，其實裏麵充滿了微觀粒子，肉眼看上去靜止的宏觀物質，組成它的粒子也是靜止的嗎？其實不然。
物理學中著名的布朗運動可以說明這一點。我們也可以來做個類似的布朗運動實驗：把墨汁用水稀釋後取出一滴放在顯微鏡下觀察，可以看到懸浮在液體中的小碳粒不停地做無規則的運動，而且碳粒越小，這種運動越明顯。因為大量的液體分子不停地做運動，就會碰撞墨汁的碳微粒，使得碳微粒不停地運動。這就好比在十分擁擠的人群裏，人群中的一個人會被推來推去一樣。這些懸浮顆粒的無規則運動叫布朗運動，隻不過當時布朗用的是花粉顆粒。布朗運動可以間接反映組成物質的分子在不停地做雜亂無章的運動。
物質有固體、液體、氣體三種形態，分子之間的距離從固體到氣體依次增大。氣體可以到處飄，可以認為是分子運動的結果，液體的流動也可以解釋為分子的運動，而固體呢？既不能飄也不能流。為什麼物質分子都在不停運動但是不同形態有不同的運動結果呢？
原來組成物質的分子與分子之間存在相互作用力，這種力量很奇妙，當分子間距離大到一定時，作用力就非常小了；當減小距離，分子間就有相互的吸引力，這個力量使得物質分子不易脫離物質這個整體，而且距離較小分子就越不能掙脫，所以固體沒有液體容易形變。這個道理就好比一群人站得很開，人與人之間沒有約束，其中一個人就可以到處運動；而讓這群人手牽手，那麼其中一個人隻能在一定範圍內運動；如果叫這群人緊緊地抱成一團，那這個人就幾乎不能動彈了。
這樣看來物質本身是有能量的，起碼有分子運動所具有的動能和相互吸引所具有的勢能。我們知道物質從固體到液體到氣體都與熱量和溫度有關，這正反映出能量的關係，分子吸收熱能轉化成自己的動能，運動劇烈就可以克服分子束縛由固體變成液體，或從液體變成氣體了。也就是說，分子與分子想分開就需要能量，反之，當減小分子間的距離使物質從氣體變到液態或固態，這個過程就可以釋放能量。在冬天我們經常看到，室內的水蒸氣與較冷的窗玻璃接觸，水蒸氣的能量以熱量的形式釋放並被玻璃吸收，氣態的水就成了窗玻璃上的水滴了。物質分子分開和壓緊引起的物質狀態變化包含著能量的轉變。
分分合合中的能量
分子間的微觀關係讓我們浮想聯翩，其實有更多的微觀關係也是類似的。
譬如說組成分子的原子與原子的關係，我們也可以通過某種方式打開每一個組成物質的分子再形成另一種物質。打開分子，這同克服分子間的作用力一樣需要能量去打開化學鍵，即連接原子與原子之間的相互作用力。一般我們把這樣的實現歸為化學學科的知識，如把水分解成氫氣和氧氣的化學過程，打開化學鍵需要額外的能量，像之前提到的電解水、光解水，但是反之，讓氫氣和氧氣結合生成水的同時也給我們帶來足夠的熱能。
一般情況下，一種原子定性是通過看原子核具有多少個質子，比如說氫的原子核裏麵有1個質子，那麼有1個質子的原子就叫氫子。我們知道原子核是由質子和中子構成，這樣就可能出現質子數相同但中子數不同的原子，如自然界存在隻有1個質子的氫，也有1個質子1個中子的氫，還有1個質子2個中子的氫，為了區別它們就叫做氫的同位素，並分別給它們取名為氫、氘、氚。
原來人們從來沒有想到過要不要把這些固定質子數的原子核拿來分或合，比如說用兩個氫原子核合成一個氦原子核，或者把一個氦原子核分成兩個氫原子核。那是因為在自然界中這樣發生的具體實例幾乎沒有，也許它隻能這樣存在吧。