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一个 235 U原子裂变过程中释放出的中子又可以激发周围的 235 U的裂变，形成链式反应（chain reaction）。核裂变是一个质量亏损的核反应，反应过程中会释放出核结合能，在工业、航天、军事中得到广泛的应用，比如核电站、航天飞行推进器、核弹等。
核聚变指由轻原子核熔合生成较重的原子核，过程中伴随着质量亏损释放出核结合能的核反应。书写裂变与聚变方程式同样需要保证等式两边质量数与核电荷数守恒。
核聚变比核衰变释放出的能量还要大。现在常用的核聚变使用氘（deuterium）或氚（tritium）为原料，产生氦核和中子，是理想的新能源。但目前人类在可控制核聚变应用技术上处于起步阶段，可控核聚变仍然不能为我们的生活提供能源。这是由于两个氢元素原子核发生核聚变融合之前需要接近到非常近的距离，此时两个带正电荷的原子核之间存在的巨大的库仑排斥力。达到上亿摄氏度的温度时原子核才具有足够克服这一强大库伦斥力所需要的平均动能，从而完成两个原子核的融合释放出核结合能。
两个原子距离接近核聚变融合时，两原子核正电荷之间的排斥力是非常大的。下图是两个氢原子接近过程中的体系势能变化图，可以将下图分为三个部分描述。
