从能量平衡的角度来看,重核裂变是可能的,但这并不意味着裂变很容易自发发生。为了理解这一点,想象一下两个子核(称为裂变碎片)在势阱中结合在一起(图 2 中的篮球)。为了彼此分离并变成较小的篮球和图 2 右侧的网球,它们必须穿过库仑排斥屏障。这在经典物理学中是不可能的,但在量子力学中是可能的,这要归功于量子隧穿效应,这导致了所谓的自发裂变。原子核通过自发裂变衰变的寿命将取决于两个原子核穿过屏障的概率。如果从外部向初始重核提供能量,系统将跳转到更激发的量子态,即势阱中两个碎片的更高能态,同时伴随着原子核的变形,如图所示