如果一个王储，少年时意气风发，却因为权臣合谋，被迫流亡数十年，尝尽冤屈和孤独，直到机缘降临，班师回朝登峰造极，这样的人生脚本，你愿意吗？
太苦了，这样的人生。我们今天故事的主角：核能，就是一个如同金庸小说笔下的苦情男主角，如果不是因为AI发展及淨零排放，不知还会再流亡多久。
我听说绿学院的专栏文章多年下来培养出很多铁粉，很习惯绿学院用趋势、商机的角度谈绿色科技。接下来的核能系列，我打算用类小说的方式呈现我过去多年来的核能教学心法，希望在网路上一大堆号称是核能白话文的影片中，呈现出另类的小清新绿色科技风格，让你感觉核能有温暖、甚至带点商机或投资的想像力。让我们开始吧！
一句话分辨核融合和核分裂（註一）：1+1>2，是核融合；2>1+1，是核分裂
我们日常的能源使用如燃烧木材、油、煤等是原子核外的电子作用产生的化学能，核能则是原子核内的核子（中子或质子）作用，又分为核融合和核分裂两种路线，单位质量的能量强度之差为5~7个数量级（註二）。
若用一句话讲完核融合和核分裂，我的理解是，在核反应的世界中，一加一大于二，是核融合；二大于一加一，是核分裂。
当两颗轻原子融合，新原子质量比两颗轻原子加起来少，根据爱因斯坦的质能互换公式E=MC2，少掉的质量就转化成核融合反应放出巨大的能量。反之，重原子裂成两半，少掉的就是核分裂放出的能量。这少掉的质量其实很少，理论值（上限）核分裂仅0.1%，核融合也不过0.7%，但质能公式中的C是宇宙中极限速度光速，再平方后，核反应的能量当然是毁天灭地的惊人。
都是核子作用，为什麽核融合和核分裂差别这麽大？
既然都是核子作用，为什麽核融合与核分裂差别这麽大？让我们看下图核子束缚能曲线，大致有个感觉即可，除非你大学有上过物理，否则不用过于纠结。束缚能随原子量而快速增加，到铁附近的最高点而后缓缓下降，束缚能越高就是核子越稳定，所以由曲线两端往中间都可产生核反应，在前面陡升段由轻变重就是核融合，后面缓降段由重变轻就是核分裂，放出的能量就是束缚能之差，所以核融合在陡升段产生的能量比缓降段的核分裂大很多，而形成反应的困难度也更大。
（图一）核子束缚能曲线
资料来源：https://smallcollation.blogspot.com/2014/02/binding-energy.html#gsc.tab=0
这里面有个知识点，你看曲线到碳(C)原子束缚能已近最高点铁的九成，所以人工核融合的燃料只锁定元素週期表最轻的几种如氢和氦，硼已是最顶级的挑战，这样最有效率。我们都知道核武威力惊人，如终止二战的广岛原子弹威力为一万五千吨炸药(15 kilo tons of TNT)，是核分裂原理，但核融合的氢弹威力则动辄百万吨级，最大的超过五千万吨。这也就是为什麽原子弹首先问世，七年后氢弹才出来，而且氢弹还得要原子弹引爆，无法只靠氢原料。
你可能好奇这些元素是怎麽来的，让我们回顾宇宙中元素的来源。在宇宙诞生时，由无限小的时空无限大能量奇异点产生了大霹雳，物质于焉而生，能量转成质量，是比核子更基本的胶子及夸克，随着第一秒钟开始融成了核子，宇宙快速爆炸膨胀，温度也急速下降，十秒钟就开始形成原子，由最轻的氢依次融合成更重的氦，二十分钟后大致底定了宇宙初期原子的合成。五亿年后，恆星形成，巨大的重力场开始将氢及氦融成更重的元素，大概形成到铁左右也就差不多了，至于其他更重的元素，主要是后来这些星体灭亡崩塌中形成，如超新星或中子星等。翻成白话文的意思是，宇宙基本合成（融合）的上限就是铁，也就是束缚能曲线的最高点，不过没差，生命所需的元素这些就很够了，例如血红素中的铁对我们就很够用。
AI的尽头是能源，能源的尽头是核能
将威力最大的武器驯服为能源使用，是人类历史上「化刀剑为锄犁」的经典，但终极能源这条科技路并不顺遂，一开始实践的是核分裂的结束二战之原子弹，只花了两年就成功造出了，再到第一座核电厂及核潜艇，也只花了不到十年光景。而原子弹到氢弹虽只隔了七年，但过去的六十年，每当谈到核融合这圣杯，「再三十年即可商转」的新闻不断跳票，2025年了，我们还要再等另一个三十年吗？
答案揭晓之前，下一篇，我先带你探讨核分裂及核融合的技术路线等相关议题。
（註一）核分裂又称为核裂变；核融合又称为核聚变
（註二）一个数量级为相差10倍，5~7个数量级意味着相差十万到千万倍