众所周知，核的能量巨大。而在日常生活中，人们对于核往往会联想到原子弹和氢弹等核武器，也惊叹于核爆炸产生的蘑菇云，核在大多数人眼中如同人类自己制造出来的恶魔，会将所有美好都毁尸灭迹。但是，科学家却从蘑菇云里看到了核裂变中所蕴含的巨大力量，如果能够将这个“恶魔”驯服，让其中的能量有条件地得到释放，利用其产生的巨大能量服务于人类，那么这将是造福人类的一大幸事。
原子弹中所释放的能量来源于原子核能，当一个重质量的原子核分裂成两个原子核，由于两个分裂的原子核的质量之和小于原来的原子核的质量，就会产生质量亏损，根据爱因斯坦的著名质能方程E=mc2，那么这部分的质量亏损便会转化成能量释放出来。在原子弹的爆炸过程中，其不断地发生着链式核裂变反应：重型原子核（如U235）由于受到中子的轰击而变得不稳定，重型原子核便会分裂成两个小的原子核并释放出2-3个中子，这些中子有部分会轰击到其他的重型原子核，继续诱发产生核裂变，有些则被其他核吸收但不会产生裂变反应，还有部分则逃出核反应的区域。人们将能够诱发下一次核裂变的中子数称为增值系数，当增值系数等于1时，平均每个重型核裂变产生的中子刚好仅有一个被重型核吸收时并且诱发产生裂变，因此上一代的核裂变与下一代的核裂变反应的速率基本一致，释放的能量也是稳定的。当增值系数大于1时，会有有多于一个的中子能够诱发下一次的核裂变，此时那么下一代的核裂变的数目会多于上一代的数目，如同人口增长一样，此时核反应的速度会以指数形式增长，此时释放的能量会在短时间内急剧增加，从而产生我们所熟知的核爆炸。但是当增值系数小于1时，此时下一代的核裂变的数目会少于上一代的数目，那么随着时间的推移，最终核裂变反应会停止。为了要驯服这个魔鬼，我们就要维持增值系数为1，使得平均仅有一个中子能够诱发下次的核裂变。
在核反应过程中，在核反应堆中增值系数长时间大于1会产生不可估量的破坏性爆炸，因此，有必要采取各种措施来确保核安全，最简单的方法就是使用一些材料来吸收中子，减少诱发核裂变的中子数。以常规的压水堆核电站为例，在核电站的运行过程中，燃料组件中的铀核受到中子轰击而诱发产生核裂变，核裂变产生的热量会由高压的水流带走。为了控制整个反应堆的增殖系数，科学家们首先在反应堆的水中加入了硼酸，一部分硼原子在吸收中子后会衰变产生锂和氦。硼酸能够均匀地分布在反应堆中，能够较为均匀地控制增殖系数。但是由于硼酸扩散需要时间，它只能较为缓慢地改变增殖系数，无法快速地去控制局部核裂变反应。因此，科学家们设计了另外一种控制方式，在某些燃料组件中，插入了控制棒，这些控制棒采用中子吸收较强的材料如银、铟、镉等，操作人员通过驱动机构控制插入燃料组件的深度，来控制核反应的过程。
那么有人会问，当增殖系数大于1时，会不会使得反应堆短时间之内就失控呢？要弄清楚这个问题，我们就需要清楚一个概念：代时间，即上一代核裂变到诱发下代核裂变的时间，这个时间决定了核反应增殖的快慢，当代时间越大，其产生下一代的时间也越长。大部分核裂变接收到中子后，立刻会发生核裂变，但也有部分会过段时间才会发生核裂变，其平均的代时间约为0.0001s，科学家们通过上述两种方式控制增殖系数与1的误差不超过万分之一以避免其失控。
当然，科学家也预想了一系列措施来阻止其反应堆失控，当系统监测到功率短时间内积聚增加或者冷却系统出现故障时，那么系统在短时间内会瞬间释放控制棒中的黑棒组，使其大量吸收中子从而使得其增殖系数小于1，如果还不能达到效果，则可以进一步向反应堆中注入高浓度的硼酸，这样便可以快速使得链式反应终止。然而核裂变虽然终止了，但是核反应所产生的放射性元素会持续衰变同时会释放出大量的热能，在著名的福岛核事故中，地震和海啸摧毁了核电厂的主电源和备用电源，虽然系统立刻使得裂变反应停止了，但是泵无法启动，反应堆内的余热无法及时通过冷却剂导出，从而使得反应堆融毁产生了灾难性的后果。目前，核电站都吸取了这次的经验教训，配备了可以移动的电源，并增加了相应的设施，增加了其安全性。
总而言之，核能可以转变成为长崎广岛上那朵骇人听闻的蘑菇云，也可以转变成电能，点亮千万家灯火。看似我们目前能够很好地驯服这个魔鬼，让他为我们服务，然而福岛、切尔诺贝利的核事故后的满目疮痍却又时刻提醒着我们核失控带来的恶果是多么惨痛，如何更好地控制它是人类需要探索的一个永恒的主题。
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