核電廠不核爆，簡單明瞭的比喻是5%的啤酒不燃燒，53%高梁酒會燃燒。然而，5%、53%只是濃度的客觀描述，仍然未解釋為什麼5%不燒，53%會著火。本文獻給想追根究底的你。

爆炸，指的是短時間內發生的劇烈反應。花生油會燃燒，但若是花生油噴成霧狀並且充份混合助燃劑，它就會爆炸。

在核反應爐中的燃料，靠的是核分裂來釋放能量，而核分裂依靠中子撞擊可裂材料如鈾235/鈽239來啟動。一次的核分裂平均會釋出2.5個中子，而且在1毫秒內可以完成反應。若在10毫秒內，這些反應過的中子都引發下一輪的分裂反應，那麼從第1顆中子起，在10毫秒內釋放的能量是2.5的10次方，2.5^10，約為9500倍，若是20毫秒，變成9千萬倍。請記得，這是在百分之一秒內發生的事。這才叫核爆！

但，原子爐是受控的反應器，當然不可能讓每一個中子都引發分裂反應。就算是功率全開，反應爐都是維持在一次分裂反應只留下1顆中子引發下一輪反應，這樣的反應既不會中斷也不會增加，這叫臨界。此時若發生10毫秒的分裂反應，也只有1^10，20毫秒後是1^20，居然都是1吔，也就是不管反應爐運轉多久，一小時、一天或一年，它釋放能量的速率都是常數，不會增加(會減少，因為燃料會逐漸用完)。至於具體怎麼控制，這就是核工的專業。核電廠不會核爆，指的是不會發生20毫秒驟增9000萬倍的劇烈核反應。

因為核分裂後會留下約百分之二的能量要由衰變反應來釋放，這百分之二是相對反應爐全功率運作來看。這些能量倘若沒有釋放掉，反應爐會一直升溫並將爐內冷卻水蒸發導致燃料露出水面。當爐心溫度持續上升到1260℃後，燃料護套鋯合金和水蒸氣發生鋯水反應釋出氫氣，這就是福島一廠發生爆炸的原因(本段文字修正，感謝 簡國祥 （Kuo-Hsiang Chien） 提醒指正)。但和原子彈那種爆炸，規模差太多了，我們不把它稱為核爆。

好啦，為什麼核電廠5%濃度核燃料不會核爆，而原子彈(通常達到95%)會核爆？

中子不帶電，沒有任何方式可以控制它的行進方向。所以核分裂之後，我們也無法知道新中子會射向何方。這就像瞎子到夜市射飛鏢，想讓他射中氣球，就上下左右前後都放滿氣球靶子，不管怎麼射，鏢鏢不落空。當我們減少氣球數量，有些鏢就會射在保麗龍上。如果我們設定規則，每射中一鏢送2.5支飛鏢，就可以在某一個氣球密度下，維持瞎子射出一鏢，得一支新鏢的臨界點。

5%的核燃料濃度，遠遠低於臨界條件，還得靠反應爐內的特殊條件才能發生臨界。這也是為什麼我們敢大聲地說，凡是那些說核燃料棒(無論用過與否)碰在一起會炸飛上天的，都是騙子。 #賀立維

至於有興趣研究為什麼反應爐內5%核燃料可以達到臨界的人，歡迎加入清大工科系和核工所的行列。