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利用中子去撞击铀２３５（核燃料）的原子核，会产生３个中子和２个原子核；又一次撞击，会生成９个中子和４个原子核，这就是核裂变。当撞击达到足够次数时，中子的质量会小于铀２３５的质量，这样会让铀２３５释放出巨大的能量，给反应堆升温。水泵中的水流入反应堆时会给反应堆降温，同时产生蒸汽，蒸汽可以驱动汽轮机发电。
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电，它是实现低碳发电的一种重要方式。国际原子能机构２０１１年１月公布的数据显示，全球正在运行的核电机组共４４２座，核电发电量约占全球发电总量的１６％。拥有核电机组最多的国家依次为：美国、法国、日本和俄罗斯。
核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加 热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），而所需要的燃料体积与火力电厂相比少很多。核能发电所使用的的铀２３５纯度只约占３％~４％，其余皆为无法产生核分裂的铀２３８。
举例而言，核电厂每年要用掉５０吨的核燃料，只要２支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，则需要５１５万吨，每天要用２０吨的大卡车运７０５车才够。如果使用天然气，需要１４３万吨，相当于每天烧掉２０万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾６９２万户的瓦斯用量。
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