我们先来了解一下核裂变和核聚变反应的基本原理是什么。在核裂变反应中，较重且不稳定的原子分裂成较轻且较稳定的原子，而在核聚变反应中，较小的不稳定原子融合在一起形成稳定且较重的元素。
下一个问题是这些反应如何产生能量？（实际上有很多能量）。答案完全符合爱因斯坦的质量和能量等价公式，即E = mc^2。在这些反应中，原子的质量并不相同。可以注意到，所涉及的原子核的质量总是存在一些差异，并且这种质量差异由释放的能量补偿。
让我们看一些基本的例子。
核聚变反应
采取下图所示的 D+T 反应。
此处，氘原子 (2.01410178 amu) 和氚原子 (3.01604927 amu) 合并形成稳定的氦原子 (4.00260325 amu)，并在此过程中释放中子 (1.00866492 amu) 以及能量 xxxx.xxxx MeV。
让我们做一些数学计算 -
Mr = 质量（氘） + 质量（氚） = 2.01410178 + 3.01604927 = 5.03015105 amu （AEM 是原子质量单位。）
其余的也同样如此——
Mr = 质量（氦） + 质量（中子） = 4.00260325 + 1.00866492 = 5.01126817 amu
观察到的质量差异 -
Mr - Mp = 0.01888288 amu
能量相当于1 amu。= 931.4812 MeV（来自 E = mc^2）
因此，该聚变反应释放的能量 = 17.58904772 MeV。
核裂变反应
我们以下图所示的 U-235 为例。
这里，铀 235（235.04392990 amu）的同位素受到中子轰击，使其成为不稳定的原子 U-236，最后它衰变成两个较小且稳定的原子：氪 92（91,900 amu）和钡 141（140.910 amu） ) 和 3 个中子 (1.00866492) 并释放能量 xxxx.xxxx MeV。
现在我们来数一数——
Mr = 质量（U-235）+质量（中子）= 235.04392990 + 1.00866492 = 236.05259482 amu
同样地——
Mr = 质量 (Kr-92) + 质量 (Ba-141) + 质量（中子） x 3 = 91.900 + 140.910 + 1.00866492 x 3 = 235.83599476 amu。
观察到的质量差异 -
Mr - Mp = 0.21660006 amu
能量相当于1 amu。= 931.4812 MeV（来自 E = mc^2）
因此，该裂变反应释放的能量 = 201.758883 MeV。
因此，我们可以得出结论，裂变反应释放的能量明显大于聚变反应释放的能量。
但…
聚变反应中的原子质量比裂变反应中使用的原子质量小得多。
如果我们以1 amu来算，
然后在合成过程中我们将得到 17.859 MeV 除以 5.03 amu。（氦 + 中子）= 3.55 MeV 每 1 amu。
并且在201.759 MeV 236.0526 amu 的裂变反应的情况下。原子的质量，即 每 1 amu 0.8547 MeV。
结论
如果燃料质量相同，那么热核聚变过程中释放的能量更大。这是因为一个 U-235 原子的质量为 235 个原子核，而一个 D+T 原子的质量为 5 个原子核。这减少了 47 倍。因此，对于相同重量的燃料，核聚变释放出更多的能量。
有趣的事实
在大多数热核武器中，大约一半的能量来自裂变！聚变区发射出大量快中子，这些中子能够引起普通铀238的裂变。也就是说，这种炸弹的热核核心被铀238包围，强制裂变提供了大约一半的能量。这也给出了几乎所有的掉落。因此，中子弹中不存在这一层，因此产生的放射性尘埃要少得多。所发射的中子可以杀死附近的任何人，中子弹因此得名。