发现核裂变能够放出热量是偶然的。

1905年爱因斯坦发表质能方程，当时并没有提到核裂变和核聚变，1938年以前迈特纳和哈恩试图用中子打击U原子以将中子黏在U原子上得到更重的原子，但世界上此实验一直失败，因此U遭到中子轰击后发生了裂变，从此发现了核裂变现象，随后才发现这个过程是释放能量的。

图释:核物理学家迈特纳

解释核裂变能够释放能量需要先知道一个概念——结合能。

当两个或者更多个部分能够组成一个相对稳定的体系时，各个部分肯定是相互吸引的，如果想要将各个部分分开，必然会消耗额外的能量，这个额外的能量就是这个体系的结合能。

原子核就可以看做是一个体系，要想将原子核分裂成几个碎片或者核子，必然需要消耗能量，这个称为原子核的结合能，如果各个碎片或者核子组成一个大的原子核时，必然会释放能量，这一切都是核力的作用的结果。

如果原子核之间的作用力越强，则原子核结合的就越牢固，为了更准确的研究原子核的结合强度，提出了比结合能的概念，即用原子核的结合能除以核子数。比结合能越强则说明原子核结合的越紧密。

从上图可以看出铁的比结合能是最大的，以铁为分界线。也就是说其他轻的原子核较重的原子核时会放出能量，较重的核裂变时同样也会放出能量。

综上，核力的作用效果导致了不同元素的比结合能不同，比结合能不同导致了重核裂变和轻核聚变都是放热的过程。

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