铀是自然界最重的元素吗？为什么？
是的！铀是元素周期表92号元素，是自然界中存在最重的天然元素。除了我们在实验室中创造的哪些更重的元素以外，我们还没有在自然界中发现任何含有93个质子(镎)、94个质子(钚)或更多质子元素的矿物。下图是一个自然元素周期表：那么我们肯定会问：为什么铀是地球上最重的元素？原因有两个：一个很明显，另一个非常微妙。
元素衰变很明显的原因是，上图浅灰色显示的元素，43-Tc, 61-Pm，以及上面的所有元素，包括93-Np在内这些元素都不稳定。它们和其他元素一样都在恒星和超新星中产生，但它们会经历放射性衰变，成为其他稳定的元素(1-42号、44-60号和62-92号)。但是92号元素铀，它最稳定的同位素铀238(92个质子 146个中子)的半衰期约为45亿年，相当于地球的年龄。
这就解释了我们地球上为什么还有这么多铀，目前只有大约50%的原子有足够的衰变时间。可裂变类型的铀235（比铀238少3个中子），稳定性较差，半衰期为7亿年，现在仍然存在。到目前为止，虽然铀235的比例已经下降了98.8%。然而，元素的总量很大，对我们来说仍然有足够的剩余，地球上还有很多铀235。但是每一个比铅重的元素(元素82号)都不稳定，并且最终会发生衰变！在地球上所有不稳定元素中，奇怪的是为什么在自然界中没有发现比铀重的钚（94号）呢？钚244有94个质子和150个中子，它的半衰期为8300万年，这意味着在地球上应该还有少量的钚。
在自然界中，它比元素镤（91号）和锕（89号）更稳定，半衰期更长。但只有一项研究声称发现了天然钚，但其结果并未被普遍接受。那么，现在让我们来看一个更微妙的问题：为什么地球上没有钚-244呢？一开始超新星就没有为我们提供比铀更重的元素我们知道只有在超新星中才能产生比铁-56更重的元素，当巨大、垂死的恒星坍缩并爆炸时，重元素会被抛洒到星际介质重，并重新坍缩形成新的恒星和行星。
这就是地球上所有元素的来源。但是，产生我们的超新星一定没有足够的能量来制造大量的钚！不然我们地球上肯定还有比铀更重的钚存在！但是在宇宙中有比普通超新星强大100倍的超新星爆发，所以在宇宙中肯定有大量的钚存在。下图中的超新星可能就是一个很好的例子：这颗超新星爆炸后形成的下一代恒星和行星中，它们最重的元素就不是铀（92号元素）了，它们会把钚(94号元素)看作是自然界中存在的最重元素，甚至可能把锔-247(96号元素)看作是最重的元素！但是，从更轻的角度来看，肯定会有一些行星上最重的元素比铀还要轻，甚至可能比铅还要轻！但是，铀是我们在地球上发现的最重的自然元素，也许还有更重的元素存在！只是我们没有发现而已！。
核弹为什么要用铀，而不是其他元素？
核弹当然可以用其它元素，而且已经用了。当然，也不能瞎用，需要“裂变同位素”才行。比如二战时期的“胖子”原子弹，它是枚钚239核弹，一炮就把长崎给糊了。后来氢弹被开发出来，它使用了氘化锂6。氘化锂6是锂6和氘反应生成的物质，人们通过原子弹当做裂变“扳机”，锂6会在剧烈的反应中产生氚，氚与氘产生热核反应，核聚变就形成了。
氘即“重氢”，氚即“超重氢”。所以，本质上核弹的原理并不是难以阐述——中子射向原子核并被吸收，导致不稳定和裂变，继而爆发连锁反应。人们只是借助中子对原子核进行轰击，使之发生反应并释放出巨大的能量罢了。中子与靶核碰撞时，产生了两个原子核，每个原子核的质量约为初始目标原子核的一半；也会产生两到三个中子，但产物质量之和小于初始质量；根据方程式E=mc2，将0.1%的初始质量转换为能量，然后新产生的中子继续轰击其它靶核，产生连锁反应并产生能量。
如今各国使用的核电站，与核弹技术某种程度上是一致的，区别仅在于规模的大小和对核反应的控制上。人们需要核反应的热量，但不需要真的种出一颗大蘑菇，所以核反应堆与核弹不同，前者给快中子减速受控，能烧个水就行了，后者则给中子加速以获得更大更彻底的裂变能量。可控核聚变的反应堆又与今天的裂变堆不一样，正在研发中的聚变堆相当复杂，主要使用托马克磁场环流器，以磁场约束等离子体，高功率激光阵列为驱动器进行聚变发电。
聚变反应与裂变反应的作用也是相反的：当暴露在极高的温度和压力下时，一些轻原子核可以聚变在一起形成较重的原子核，并在过程中释放能量。人们之所以看上了氘氚这俩氢同位素做聚变材料，主要就是相对便宜好获得，通过电解水就能取得氘（重水不能电解，所以把水电解掉，剩下的就是重水）。再利用反应堆靶向照射氟化锂、碳酸锂、锂镁、锂铝等金属，通过熔融即可提取氚，再辅以富集技术，便能得到丰都较高的氚。
有人看科幻小说中常说“海水中到处都是氘氚”，这么说没大错，因为重水（氧化氘）确实是从水中提取的，而地球上最多的就是海水。氘氚之外的其它物质当然也可以核聚变，比如用氦3，这种物质不产生中子，因此可控性简直完美。问题是，地球上压根就没啥氦3，仅有几百公斤，月球上倒是有不少，只要把月壤加热到700度就能制取。
因为不会放出中子，也就没了中子射流，核爆炸时那种乱七八糟的强环境辐射也就不存在了。再回到原子弹的问题上，原子弹是裂变核武器，通过中子轰击原子核，造成原子核的分裂并释放出巨大的能量。原子反应背后是什么呢？是“核力”，核力是一种相互作用的作用力，它们之间的作用原理其实人类还不太明白，专门的学科涉及到量子场和唯象理论。
简单的说，存在一种把原子黏在一起的“力”，核力越强大，原子的凝聚性就越强。这也是人们为什么选择铀235的原因——铀原子很大，因此它们的凝聚性相对较差，这可以让中子加速冲击原子核更简单，而且也更容易在短时间内（百万分之一秒内）产生大规模的几何式裂变反应，释放出更多的能量。前面说的除了铀235之外的另一种原子弹材料钚239，它与铀又有点不同。
钚239是一种具有长半衰期的人造放射性元素，通过用慢中子轰击铀238（贫铀）产生，可以用作核武器中的炸药和核反应堆的燃料。铀235和钚239都可以称为“裂变同位素”，顾名思义，它们可以发生高效的“核裂变”，所以也称“易裂变同核素”。以铀元素来说，铀的几同位素如233、234、234和238都不够格，只有235适合。
除了裂变以外，235产生的快中子量足以在瞬时继续扩大并维持链式反应，这样才能构成“武器级”的需求，而非氦3那种温吞的无害面团。铀238的问题出在哪呢？它不好用，在快中子的靶向撞击下也会裂变，但它的裂变会产生慢中子，慢中子没法继续让其它铀238原子产生连锁反应，这等于快中子被贫铀给吸收了，还炸个鬼。233也是差不多的毛病，而且233几乎没有天然存在，只能通过钍232进行衰变制造。
所以人们拿这些不适合炸的东西当做优质核燃料发展，它们可以做成“增殖反应堆”，比如把钍232做成壳子套住铀反应堆，那么慢中子会被钍吸收掉，继而转变成铀233。人们再把钍和铀分开，这样燃料不就又回来了？实际理论上一切原子都可以裂变反应，但人类目前主要研究开发的就是铀235和钚239，它们皆源于二次大战期间的“曼哈顿工程”，是最简单也最容易实现裂变和链式反应的物质。
