世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，而原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成的。原子核包括帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子，由于質(zhì)子和中子的質(zhì)量比電子大得多，因此原子核幾乎占有原子內(nèi)的全部質(zhì)量。但有趣的是，原子核在整個(gè)原子的體積中僅僅占有非常小的一部分。如果把整個(gè)原子比作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)，那么原子核就只有一粒芝麻的大小。
這個(gè)小小的原子核所蘊(yùn)含的能量卻大得驚人。1905年，物理學(xué)家愛因斯坦在相對(duì)論中指出，質(zhì)量只是物質(zhì)存在的形式之一，另一種形式就是能量。質(zhì)量和能量相互轉(zhuǎn)換的公式是E=mc2，式中E-物質(zhì)具有的能量，J；m-虧損的質(zhì)量，kg；c-真空中的光速，3x108m/s。
這一公式揭示了核能來源的物理規(guī)律。1938年，德國化學(xué)家哈恩和施特拉斯曼發(fā)現(xiàn)了易裂變核素鈾-235的核裂變現(xiàn)象。鈾﹣235原子核裂變前后，發(fā)生質(zhì)量變化的同時(shí)，釋放出巨大的能量。這一規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，使核能的利用走向現(xiàn)實(shí)。
雖然一次核反應(yīng)損的質(zhì)量極小，但是按照質(zhì)能方程計(jì)算，1kg鈾-235全部發(fā)生裂變釋放出的能量約合2700t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)所放出的能量。將這部分能量運(yùn)用于發(fā)電，將為人類解決能源危機(jī)起到非常可觀的作用！