核裂變與核聚變釋放能量，是以鐵-56為分界線的，鐵-56的比平均結(jié)合能最低，是所有原子核中最穩(wěn)定的。
我們知道，氫彈的爆炸原理是核聚變，原子彈的爆炸原理是核裂變，核裂變與核聚變似乎是兩個(gè)相反的過(guò)程，為何都能釋放大量能量呢？
其中的原理與原子核的構(gòu)成有關(guān)，原子由原子核與核外電子組成，原子核又由質(zhì)子和中子構(gòu)成，把質(zhì)子和中子束縛在一起的力叫做強(qiáng)相互作用，強(qiáng)相互作用是四種基本力中最強(qiáng)的，強(qiáng)度是電磁相互作用的137倍，是萬(wàn)有引力相互作用的10^39倍。
我們來(lái)想象這么一個(gè)過(guò)程，兩個(gè)天體因?yàn)槿f(wàn)有引力相互吸引而繞行，如果我們要把兩個(gè)天體分開(kāi)，就需要借助外力的作用使其相互遠(yuǎn)離，這個(gè)過(guò)程需要輸入能量來(lái)克服引力勢(shì)能，所以兩個(gè)天體靠得越遠(yuǎn)引力勢(shì)能越大。
我們可以類(lèi)比原子核內(nèi)的情況，以氦-4為例，質(zhì)子和中子通過(guò)強(qiáng)力結(jié)合在一起，如果我們要把原子核中的質(zhì)子和中子完全分開(kāi)，就需要輸入能量，說(shuō)明質(zhì)子和中子在完全分開(kāi)的情況下，整體具有的能量更高。
反過(guò)來(lái)說(shuō)，質(zhì)子和中子相互結(jié)合時(shí)就會(huì)釋放能量，氫元素聚變?yōu)楹ぴ鼐蛯儆谶@種情況，由于強(qiáng)相互作用很強(qiáng)，所以強(qiáng)力變化導(dǎo)致的能量釋放也高，強(qiáng)力比電磁力強(qiáng)137倍，自然化學(xué)反應(yīng)中的能量變化無(wú)法與核反應(yīng)相比較。
于是核聚變就能釋放巨大的能量，但是要引發(fā)核聚變并不容易，因?yàn)閺?qiáng)力的作用范圍非常小，原子核間必須克服質(zhì)子的排斥力（電磁力），使質(zhì)子間的距離達(dá)到強(qiáng)力作用范圍后才能結(jié)合，比較直觀的辦法就是增加原子核的撞擊速度和撞擊頻率，宏觀條件就是增加溫度和壓力。
但是隨著質(zhì)子數(shù)的增加，會(huì)遇到一個(gè)大問(wèn)題，就是強(qiáng)力的作用范圍很有限，而質(zhì)子間的的電磁力還在疊加，于是隨著核子（質(zhì)子和中子）數(shù)的增加，強(qiáng)力的作用在減弱，原子核反而變得不穩(wěn)定，最后甚至無(wú)法形成穩(wěn)定的原子核，其中的臨界線就是鐵-56。
于是小于鐵的原子，聚變會(huì)釋放能量，而高于鐵的原子，裂變也會(huì)釋放能量，但是重原子核內(nèi)的強(qiáng)相互作用沒(méi)有輕原子核內(nèi)的強(qiáng)，所以裂變釋放的能量沒(méi)有聚變高。
在物理學(xué)中，我們用結(jié)合能來(lái)表示把不同原子核分解為質(zhì)子和中子時(shí)，需要輸入能量的大小，顯然核子數(shù)越多結(jié)合能也越高。
真正反應(yīng)原子核穩(wěn)定性的是平均結(jié)合能，也就是結(jié)合能與核子數(shù)的比值，原子核的平均結(jié)合能越高，原子核就越穩(wěn)定，平均結(jié)合能越低，原子核就更容易發(fā)生聚變或者裂變，由于質(zhì)量和能量是等效的，所以我們也可以用核子平均質(zhì)量來(lái)描述。
平均結(jié)合能就如一個(gè)在重力作用下的小球，小球越在靠近谷底的地方越穩(wěn)定，越靠近山頂越不穩(wěn)定，當(dāng)小球從山頂滑落到谷底時(shí)，在重力作用下勢(shì)能就會(huì)做功，在原子核中也是類(lèi)似的，原子核平均核子質(zhì)量降低，就會(huì)釋放能量，所以核聚變與核裂變都會(huì)釋放能量。
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