原子弹
原子弹，是利用铀-235或钚-239等重原子核裂变反应，瞬时释放巨大能量，产生破坏杀伤作用的核武器。核弹头的威力通常为几百至几万吨TNT当量，具有很大的杀伤破坏力。由于投掷工具的不同，又有核导弹、核航空炸弹、核地雷和核炮弹之分。
（1）原子弹的基本原理。利用铀-235、钚-239等重原子核在中子的轰击下，分裂成两个中等质量数的裂变碎片和放出2~3个中子，释放出约180兆电子伏能量（相当于29×10焦耳）的核能。如果每一个核裂变后能引起下一代裂变的中子数平均多于1个，裂变系统中就会形成自持的链式裂变反应，中子总数将随时间成指数增长。当引起下一代裂变的中子为两个时，则在不到百万分之一秒内就可以使1千克铀-235或钚-239内的约25×1024个原子核发生裂变，释放出17500吨TNT当量的能量，并在裂变碎片的衰变过程中陆续释放约2000吨TNT当量的能量。因此，1千克的铀-235或钚-239如果完全裂变，总共可释放约20000吨当量的能量。要使链式反应自持地进行下去，原子弹中裂变装料必须大于一定的数量，这个最低限量称临界质量。铀-235裸球的临界质量约为50千克，相钚-239裸球的临界质量约为16千克，而以相钚-239裸球的临界质量只有10千克左右。原子弹要装足够量的裂变装料（亦称核装料），但它在平时必须处于次临界状态，否则裂变装料中自发裂变产生的中子或空气中游荡的中子，会引起链式反应而造成核事故。
（2）原子弹的结构。利用炸药使处于次临界状态的裂变装料瞬间达到超临界状态，适时由中子源提供的若干中子触发链式反应。达到超临界状态有枪法和内爆法两种。其中，“枪法”也称压拢型，就是把23块处于临界的裂变装料，在化学炸药爆炸力的推动下迅速合拢而成为超临界状态。用这种方法制成的原子弹称“枪式”原子弹。美国于1945年8月6日投入日本广岛的代号为“小男孩”的原子弹即为“枪式”原子弹。“内爆法”也称压紧型，就是用化学炸药爆炸产生的内聚冲击波和高压力，压缩处于临界状态的裂变装料，使裂变装料的密度急速提高而处于临界状态。由于“内爆法”裂变装料少而被广泛采用。1949年8月9日，美国向日本长崎投掷的代号为“胖子”的原子弹就采用了“内爆法”。
（3）爆炸过程。原子弹主要由引爆系统、炸药层、反射层、核装料和中子源等组成。其中，核装置在接到起爆指令后，引爆系统的雷管使炸药起爆，炸药的爆轰产物推动并压缩反射层和核装料，使之达到超临界状态，中子源适时提供若干点火中子，于是核装料内发生链式反应，并猛烈释放能量。随着能量的积累，温度和压力迅速升高，核装料便逐渐膨胀，密度不断下降，最终又成为次临界状态，链式反应趋向熄灭。从雷管起爆到中子点火前是爆轰、压缩阶段，通常要几十微秒；从中子点火到链式反应熄灭是裂变放能阶段，只需零点几微秒。原子弹在如此短暂的时间内放出几百至几万吨TNT当量的能量，使整个弹体和周围介质都变成了高温高压的等离子体气团，其中心温度可达几千万摄氏度，压力达几百亿大气压。原子弹爆炸产生的高温高压以及各种核反应产生的中子、V射线和裂变碎片，最终形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等杀伤破坏因素。
（4）发展历程。从1939年发现核裂变现象到1945年美国制成原子弹，只花了6年时间。1939年10月，美国政府决定研制原子弹，开始了“曼哈顿工程”。1945年7月，美国已抢先制造出了三颗原子弹。一颗用于同年7月16日在美国新墨西哥州阿拉莫戈多附近沙漠地区进行的第一次核试验。在欧洲战场法西斯德国已宣布投降、亚洲太平洋战场日本军国主义尚在负隅顽抗之际，为加快第二次世界大战结束的进程，也为了进一步确立战后美国世界第一强国的地位，美国迫不及待地将刚刚拥有的名为“小男孩”的一颗铀弹和一颗取名“胖子”的钚弹投向了日本的广岛和长崎。那是核打击的第一次，也是迄今为止仅有的一次实战运用。其中，代号为“小男孩”的是一颗“枪式”铀弹，长约25米，直径071米，重约41吨，威力不到20000吨；代号为“胖子”的是一颗“内爆法”钚弹，长约33米，直径15米，重约45吨，威力约20000吨。尔后，苏联于1949年8月29日，英国于1952年10月3日，法国于1960年2月13日，中国于1964年10月16日，印度于1974年5月18日，分别爆炸了第一颗原子弹。自1945年以来，原子弹技术不断发展，体积、重量显著减小，战术技术性能日益提高。美国1963年服役的155毫米榴弹炮的核炮弹，长度不到1米，直径只有15厘米，重量约54千克，当量约在1000吨以下。原子弹小型化对于提高核武器的战术技术性能和用做氢弹的起爆装置具有重要意义。
氢弹
氢弹，是利