人工放射性

衰變有自然發生與強迫性的人工分裂兩種。
◎用人工方法產生核反應始於1919年的拉塞福，他以α 粒子撞擊氮原子核成功產生了氧原子核的同位素(isotopes)。
◎1932年法國的約利埃夫婦（居里夫婦之女婿與女兒）以α粒子撞擊鈹元素產生碳。
◎英國人查兌克重做同一實驗發現反應中產生的中子(neutron)。

約利埃夫婦雖然和中子的發現失之交臂，但是他們使用α粒子撞擊鋁元素產生有放射性的磷同位素原子核，卻是人類的頭一遭，對今日醫療、工業及農業方面之廣泛應用功不可沒。

同位素

具有相同質子數，不同中子數的原子核，稱為同位素。同位素有相同的原子序，在週期表位於同一位置，故名。氫的同位素共有三種：普通的氫原子核僅有一個質子；氘有一個質子和一個中子，故稱為重氫；氚有一個質子和兩個中子。

原子核分裂

＊＊（精彩過程請看商周出版的約翰•惠勒自傳第一章）＊＊

◎義大利物理學家費米以中子撞擊原子核進行許多核反應實驗，頗有心得。

◎1938年德國人漢恩與史特拉斯曼共同做費米做過的實驗，他們用慢速中子撞擊鈾核，發現鈾核分裂為鋇與氪，

◎不久邁特納和她的姪子弗利胥就對核分裂的原因提出解釋，認為鈾核之分裂是原子中心體之真正分裂，

◎這個分裂過程可用波耳的核液滴理論來加以解釋，也就是將原子核看成一個液滴，而核分裂就是大液滴分裂為兩個幾乎相等之小液滴的過程。核分裂的詳細理論最後在波耳與惠勒共同的努力下才有了很完整的描述。

核分裂、核能、鏈式反應 

有些質量重的原子核並不安定，當受到外來粒子的撞擊時，會分裂成幾個質量較輕的原子核，稱為核分裂。

反過來說，兩個較輕的原子核在高溫的條件下，可以融合成一個較重的原子核，稱為核融合。

核分裂和核融合皆因反應後的總質量較反應前減少而釋放出巨大的核能

核能是儲存在原子核內的位能。釋放核能就是將原子核內的位能轉換成核反應後所生成粒子的動能，和電磁輻射的能量。這些能量可再轉換成熱能，供應發電之用。

取一塊鈾來實驗，發現用慢速中子撞擊鈾核分裂時，一個鈾核不只分裂成為兩個幾乎相等的碎片而已，它還放出200MeV(百萬電子伏特)的能量及數個中子，每一個中子又可再撞擊其他鈾核，鈾核分裂又再產生許多新的中子，如此不斷有新的鈾核產生分裂，在極短時間內整塊的鈾都完全分裂而放出巨大能量，我們稱它為核能，以上這種反應稱為鏈式反應（連鎖反應）。

核熔合
1952年氫彈試爆成功後，核熔合成為新一代能源的希望，目前也已獲得相當大的技術突破，但仍須再努力才能達到實用階段。

核熔合是將兩個氫核結合成一個較重的核的反應，此反應可釋放出巨大的能量。核熔合之燃料是氫的同位素氘和氚，它們可提煉自大海永不虞匱乏。核熔合所產生之廢料問題也比核分裂要簡單得多，是很理想的明日核能。

以l克燃料而言，核熔合產生之能量比核分裂更高，污染也小。用1加侖的水所提煉的核熔合燃料，約可抵得上300加侖汽油的燃燒能量，是很理想又有經濟效益之能源。但核熔合發電技術上還有一些瓶頸尚待突破，相信有朝一日它曾成為主要的能源。

核反應為何可釋放出能量

發生核分裂或核熔合反應後，總質量都比反應前減少，這些減少的質量所攜帶的能量可完全變為核能釋放出來，依照愛因斯坦在相對論中所提出之質能等效關係：E＝mc²

設質量為m克，光速c＝3×10⁸m/s，能量為E，則質能等效關係可表為E＝mc²。一克質量的減少，按上述公式的計算，可產生9×10¹³焦耳的能量，相當於二千五百萬度的電能，可提供約三千五百戶普通住家全年的電力消費。

若取1莫耳的鈾235做核分裂與1莫耳的碳燃燒放熱做比較，鈾235約可放出2 × 10¹³焦耳的能量，而碳則只有4 × 10⁵焦耳。兩者相差5000萬倍，所以純就能量觀點，使用核能比傳統之能量更經濟。