核能转换为电能是什么变化过程

核能转换为电能是一个将原子核内部能量释放出来的过程。核电站中的铀-235等重原子核在中子轰击下发生裂变，释放出巨大热能。这些热能将水加热成高温高压蒸汽，蒸汽推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机切割磁感线产生电流。整个过程中，核能先转化为热能，再转化为机械能，最终转化为电能。一座百万千瓦级核电站每天只需消耗几公斤铀燃料，却能产生相当于燃烧数千吨煤的能量。

核能发电利用了爱因斯坦质能方程E=mc²揭示的质量与能量转换原理。核裂变反应中，原子核分裂后的总质量略小于分裂前的质量，这部分微小质量差异完全转化为能量。现代压水堆核电站通过控制棒吸收中子来调节裂变反应速率，确保能量稳定释放。核电站的发电效率可达35%左右，远高于火力发电的25%，每千瓦时发电成本比传统火电低约20%。核能发电过程中不产生二氧化碳等温室气体，是清洁能源的重要选择。