隨著原子序數(shù)的增大，平均核子（質(zhì)子和中子的統(tǒng)稱）質(zhì)量會(huì)經(jīng)歷先減小后增大的變化，而核反應(yīng)就是通過(guò)核子重新組合使得平均核子質(zhì)量減少。因此，核反應(yīng)包括重核裂變與輕核聚變。根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2（即產(chǎn)生的能量等于減小的質(zhì)量乘以光速的平方），重核裂變與輕核聚變過(guò)程都因伴隨著質(zhì)量虧損而釋放巨大的結(jié)合能，相比之下核聚變反應(yīng)釋放更多的結(jié)合能。由于光速平方是個(gè)極大的系數(shù)，因此很小的質(zhì)量虧損便可釋放驚人的能量，這便是核能能量密度驚人的內(nèi)在原因。
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