核能发电是利用什么产生的能量

核能发电利用原子核裂变产生的能量。铀-235等重原子核在中子轰击下分裂成较轻原子核，同时释放巨大能量。核电站通过控制链式反应速度，将产生的热能转化为蒸汽驱动涡轮机发电。一座1000兆瓦核电站每年消耗约30吨核燃料，却能提供相当于300万吨标准煤的能量，能量密度极高。核反应堆内每克铀完全裂变释放的能量相当于2.5吨煤燃烧产生的能量。

核能发电本质上是将物质质量直接转化为能量的过程。爱因斯坦质能方程E=mc²揭示了这一原理，核裂变过程中有约0.1%的质量转化为能量。核电站反应堆内温度可达3000摄氏度，通过冷却剂将热量传递给水产生蒸汽。法国电力公司数据显示，核能发电产生的碳排放仅为太阳能发电的1/5，是清洁能源的重要组成部分。核燃料棒在反应堆内可连续运行18-24个月，期间维持稳定的能量输出。