核反应堆是核电站的心脏，它的工作原理是这样的。
原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2~3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水（或其他物质）带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。
由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核加上热载体。但是只有这两项是不能工作的，因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会，核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施。铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。
还需要说明的一点是，铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序，制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。
天然反应堆的神秘面纱
20亿年前，十几座天然核反应堆神秘启动，稳定地输出能量，并安全运转了几十万年之久。为什么它们没有在爆炸中自我摧毁？是谁保证了这些核反应的安全运行？莫非它们真的如世间的传言那样，是外星人造访的证据，或者是上一代文明的杰作？通过对遗迹抽丝剥茧地分析，远古核反应堆的真相正越来越清晰地暴露在我们面前。
1972年5月，法国一座核燃料处理厂的一名工人注意到了一个奇怪的现象。当时他正对一块铀矿石进行常规分析，这块矿石采自一座看似普通的铀矿。与所有的天然铀矿一样，该矿石含有3种铀同位素──换句话说，其中的铀元素以3种不同的形态存在，它们的原子量各不相同：含量最丰富的是铀238，最稀少的是铀234；而令人们垂涎三尺，能够维持核链式反应的同位素，则是铀235。在地球上几乎所有的地方，甚至在月球上或陨石中，铀235同位素的原子数量在铀元素总量中占据的比例始终都是0.72%。不过，在这些采自非洲加蓬的矿石样品中，铀235的含量仅有0.717%。尽管差异如此细微，却引起了法国科学家的警惕，这其中一定发生过某种怪事。进一步的分析显示，从该矿采来的一部分矿石中，铀235严重缺斤短两：大约有200千克不翼而飞——足够制造6枚原子弹。
接连几周，法国原子能委员会的专家们都困惑不已。直到有人突然想起19年前的一个理论预言，大家才恍然大悟。
原来在1953年，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的乔治·W·韦瑟里尔和芝加哥大学的马克·G·英格拉姆指出，一些铀矿矿脉可能曾经形成过天然的核裂变反应堆，这个观点很快便流行起来。
不久，美国阿肯色大学的一位化学家黑田和夫计算出了铀矿自发产生“自持裂变反应”的条件。所谓自持裂变反应，即可以自发维持下去的核裂变反应，是从一个偶然闯入的中子开始的。它会诱使一个铀235原子核发生分裂，裂变产生更多的中子，又会引发其他原子核继续分裂，如此循环下去，才形成了现在看到的连锁反应。
让世界变得细小——全球定位系统
全球卫星定位系统
1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星的成功发射，使电子导航技术进入了一个崭新的时代。自此，空基电子导航系统（统称为卫星电子导航系统）也应运而生了。第一代卫星电子导航系统的代表是美国海军武器实验室委托霍普金斯大学应用物理实验室研制的海军导航卫星系统，简称NNSS。因为该系统都要通过地极，所以也称“子午仪卫星系统”。这个系统不受时间、空间的限制，但其卫星数目少，运行高度低，因而无法连续地提供实时三维定位信息，很难满足军事和民用的需要。
为实现全天候、全球性和高精度的连续导航与定位，1973年美国国防部批准其陆海空三军联合研制第二代卫星导航定位系统——全球定位系统，简称GPS系统。起初的GPS方案由24颗卫星组成，这些卫星分布在互成120度的三个轨道平面上，每个轨道平面分布8颗卫星，这样的卫星布局可保证在地球上的任何位置都能同时观测到6～9颗卫星。为了识别不同的卫星信号并提高系统的抗干扰能力和保密能力，科学家们采用了直接序列扩频技术，整个系统相当于一个码分多址系统。
为了补偿电离层效应的影响，该系统采用了双频调制。1978年，由于美国政府压缩国防预算，减少了对GPS的拨款，GPS联合办公室就将原来计划中卫星数由24颗减少到18颗，并调整了卫星的布局。18颗卫星分布在互成600的6个轨道平面上，每个轨道平面分布3颗卫星，这样的配置基本能够保证在地球上任何位置均能同时观测到至少4颗卫星。但试验发现这样的卫星配置可靠性不高，另外由于在海湾战争中GPS发挥了巨大的作用，因此，在1990年对第二方案进行了修改，最终方案是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成整个系统，6个轨道平面的每个平面上分布4颗卫星，这样的配置使同时出现在地平线以上的卫星数因时间和地点而异，最少为4颗，最多可达11颗。
GPS系统的意义
GPS系统的建立给定位和导航带来巨大的变化。它可以满足不同用户的需要。在航海领域，它能进行石油勘测、海洋捕鱼、浅滩测量、暗礁定位等；在航空领域，它可以在飞机进场、着陆、中途导航、飞机会合和空中加油、武器准确投掷及空中交通管制等；在陆地上，它可用于各种车辆和人员的定位、大地测量、摄影测量、野外调查和勘探的定位等。在空间技术方面，可以用于弹道导弹的引航和定位，空间飞行器的导航和定位等。
GPS系统前景
由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消限制定位精度的政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，定位精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在中国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。
雷达——神奇的眼睛
雷达与蝙蝠
雷达是一个很神奇的发明，它就如同我们的眼镜一般，能够“看到”前方的物体，甚至于我们的眼镜看不到的东西也在它的“视线”范围之内。雷达是人类历史上一个很伟大的杰作，它的信息载体是无线电波。
说起雷达，人们首先想到的就是蝙蝠，在1947年一月号的英国奋勉杂志上，便有科学家发表的有关于蝙蝠的文章，这篇文章给我们解释了蝙蝠在黑暗中是如何指导自己飞行的。
蝙蝠不论在如何黑暗，如何狭窄的地方，都不会碰壁，这究竟是什么原因呢？它是如何得知前面有无障碍的呢？
关于这些问题有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在1940年便已经证明，蝙蝠能够避免碰撞，不是靠的眼镜，而是藉于自己本身的一种天然雷达，也就是用声波代替电磁波，在原理方面完全相仿。
蝙蝠在飞行的途中会从口中发出一种频率极高的声波，这种声波超过人类听觉范围以外，二位科学家用一种特制的电力设备，在蝙蝠飞行的途中，将它所发出的高频率声波记录出来。这种声波碰到墙上，就会必然折回，它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近，而向适宜的方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样，都是相距极短的时间而且极有规则，并且每只蝙蝠都有其固有的频率，这样蝙蝠可分清自己的声音，不至发生扰乱。
很多人都认为人类是根据蝙蝠的特性，制作出了飞机雷达。其实这都只是人们美丽的假想、附会，人类其实是先发明了飞机雷达，然后才发现蝙蝠是有回声定位的。
雷达的原理
事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上都是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速。差别在于它们各自占据的波段不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波。雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息。
测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。
测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。
雷达的发明史
雷达是一种神奇的电学器具，它由电磁波往返时间，测得阻波物的距离。
第一次世界大战期间，出现了军用飞机。一些科学家开始想方设法，希望研制出一种远距离寻找飞机的仪器。
1887年，德国科学家赫兹，证实电磁波的存在。他凭着自己敏锐的感觉想到，如果在海上、航线上设置无线电通讯设备，就可以利用电波探测到海上目标。但令人遗憾的是，他没有将此想法付诸实践。
直到1922年，美国科学家根据这个设想，在海上航道两侧安装了电磁波发射机和接收机。不过，这种装置仍然不能算是严格意义上的雷达。
1935年，英国著名的物理学家沃特森·瓦特在此基础上发明了一种既能发射无线电波，又能接收反射波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动，这就是世界上第一台雷达。
随后，英国海军又将雷达安装在军舰上，这些雷达在海战中也发挥了重要作用。雷达不仅运用在军事上，还可用来探测天气，查找地下20米深处的古墓、空洞、蚁穴等。随着科学技术的进步，雷达的运用也越来越广泛。
汽车——让出行更为便利
汽车的发明
在距今5000年左右，人类便发明了车。但车在最初发明之时，车的动力皆为畜力，如马、驴、牛等。这期间人们曾尝试用多种牲畜来驾车，而其的速度及稳定性也是各有千秋，但这种畜力车都有一个共同的特点也是难以克服的弱点，那就是行进速度与持久性有限。
直到18世纪蒸汽机特别是19世纪内燃机发明后，由机械作动力的汽车终于诞生了。就像人类的许多发明成果一样，要想准确的指出谁是汽车的具体发明者非常困难，它是法国、英国、德国、奥地利、美国等国家一批科学家经不断探索和实验后的共同结晶。
但是，1885年德国人卡尔·本茨制成世界上第一辆内燃机汽车，这是汽车发展史上的一件具有划时代意义的大事，这标志着人类的出行又多了一种可以乘坐汽车出行的方式。
现代汽车驶向明天
在经历了第一次世界大战后，汽车获得了迅猛发展，并开始向现代化迈进，以速度更快，乘坐更舒适为目的，并且外形也日益美观大方，这期间先后出现了越野汽车、旅游车、载重汽车等适合不同需要的新成员，从多方面满足人们工作和生活的需要。
20世纪60年代以来，随着计算机、激光等高新技术的广泛应用，更给汽车工业的发展带来了巨大生机，推动汽车工业从生产方式到设计结构等多方面产生变革。汽车从内到外也发生了显著的变化，高速度、省燃料、高自动化的汽车纷纷涌现，座椅的改进及立体声音响、空调器等设备的普遍采用，使汽车的性能趋于完善。
此外，太阳能汽车、氢气汽车、无人驾驶智能汽车等新型汽车也相继问世并获得较大发展，同学们如果细心观察，就会发现，道路上的电动汽车越来越多。
