核武器

世界各國核子武器狀況

在戰爭中，人類只使用過核子武器一次——第二次世界大戰實行曼哈頓計劃的美國在日本的廣島市和長崎市投下兩枚原子彈。
自從有了核子武器以來，人類戰爭就進入了一個新的時代。
核子武器能夠賦予核國家巨大的戰爭潛力。目前世界上有八個公開承認擁有核子武器的國家，分別是美國、俄羅斯（前蘇聯）、英國、中國、法國、巴基斯坦、印度及朝鮮，其中前五個同時也是聯合國安理會的常任理事國。
美國、俄羅斯（前蘇聯）、英國、中華人民共和國、法國五國已完成氫彈試驗。
除此之外，以色列也被國際社會確認擁有核武，哈薩克斯坦作為蘇聯解體後第三大核子武器擁有國，因原蘇聯時期核試驗多在哈薩克進行，其國家和人民深受其害，獨立後主動放棄核子武器，並關閉蘇軍建立的數千座核試驗設施，另外白俄羅斯、烏克蘭與南非因和平原因放棄其核武，屬於曾經擁有核武的國家。
被稱為「巴基斯坦核彈之父」的阿卜杜勒·卡迪爾·汗已經對外承認了自己向朝鮮、利比亞和伊朗三個被美國稱為「流氓政權」的國家出售核武關鍵技術。，其中朝鮮（北韓）已核試驗成功，利比亞卡扎菲迫於美軍壓力已宣布放棄核武計劃，伊朗革命衛隊稱在俄、朝提供核彈頭所需鈽的協助下核武研發成功。
在1962年的古巴飛彈危機後，公眾開始極為重視核子武器帶來的後果，並擔心核戰爭一旦爆發整個世界都會被毀滅，於是核武大國：美國、蘇聯和當時另外一個擁有核武的國家——英國在古巴飛彈危機後便開始積極進行協商制定《核不擴散條約》相關細節的討論，到1968年美國、蘇聯和英國便簽署《核不擴散條約》，當時與美國和蘇聯兩個超級大國同時都處於對立狀態下的中華人民共和國沒有簽署此條約，1992年，時任中共中央總書記江澤民才同意簽署此條約。與同在1964年首次核試驗成功的中國一樣，長期堅持在美國和蘇聯的對立中保持獨立自主的戴高樂主義的法國也在1992年才簽署了核不擴散條約。 
1990年代核不擴散條約在全世界大多數國家得到了簽署之後，美國、英國、法國、俄羅斯、中華人民共和國等大國都放慢核子武器的發展腳步，並且宣布暫停本國的所有核試驗，但朝鮮、印度、巴基斯坦及伊朗甚至敘利亞等國家卻依然積極發展核子武器。朝鮮在2003年退出了核不擴散條約 並且相繼在2006、2009、2013和2016年四次成功進行了核試驗。 
國際原子能機構總幹事埃爾巴拉迪稱「有30個國家擁有迅速生產核子武器的能力」，他所指的「迅速」是在三個月內就可以擁有核子武器，這已經接近全世界國家總數的1/6了。而且具有生產核子武器能力的國家恐怕最少應該在50個國家以上，巴拉迪同時指出聯合國每年的1.5億美元用於防止核子武器擴散的開銷費用，根本不能有效阻止現在越來越多的國家通過擁有大規模殺傷性武器來實現「自衛」的「潮流」，核子武器也可能會流入恐怖主義組織的手中。

核子武器歷史

有紀錄的核子武器的研發始於第二次世界大戰前夕，由納粹德國率先提出方案，美國方面的計畫則晚了數個月。但由於當時納粹德國核子研究計畫的主持人海森堡錯誤的實驗方向與發展，令希特勒認為開發核子武器的費用將會過於龐大，因此最終放棄了核子武器的開發。
1945年7月16日，美國進行了世界上第一次核爆炸實驗。
1945年8月6日，美國用B-29超級空中堡壘轟炸機運載「小男孩」2萬噸當量原子彈轟炸廣島。爆炸時間：1945年8月6日8點15分43秒，城市中心12平方公里內的建築物全部被毀，全市房屋毀壞率達70％以上。關於死亡人數，日美雙方公布數字相差甚大。據日本官方統計，死亡和失蹤人數達71379人，超過7萬人。
1945年8月9日10點58分，「胖子」原子彈被投放於長崎。
核大國在發展核子武器的過程中，需不斷進行核試驗。多年以來，美、蘇、中等核大國在地面、地下、水下、高空都做過威力強大的核試驗，既給地球帶來了一定破壞，也讓人類更加了解了核能這一能源，並研發出很多新型武器。
此後，蘇、英、法相繼進行了核爆炸試驗，接著又進行了威力更大的氫彈試驗。據統計，地球上已記錄到約2095次核試驗。美國1093次，其中200次為大氣層核試驗（11次高空，81次中空，72次地面，36次水面），888次地下核試驗，5次水下。前蘇聯進行715次核試驗，其中大氣層212次，地下核試驗500次，水下3次。法國188次，中國145次，英國43次，印度6次，巴基斯坦6次，朝鮮6次（參見：2006年北韓核試驗、2009年北韓核子試爆、2013年北韓核試驗、2016年北韓核試驗、2016.09.09核試驗及2017.09.03氫彈試驗）。

種類

主要包括核分裂武器（第一代核武，通常稱為原子彈）和核融合武器（亦稱為氫彈，分為兩級及三級式）。亦有些還在武器內部放入具有感生放射的輕元素，以增大放射線強度擴大污染，或加強中子放射以殺傷人員（如中子彈）。
除此以外，核子武器還可以根據用途而細分為戰略核子武器及戰術核子武器，前者是一般意義上的核子武器範疇，為大當量的核子武器和遠射程，後者則屬於小當量和近射程。其中，後者可用於戰爭前線。戰術核子武器的概念以及發展相對戰略核子武器為遲緩，是在第二次世界大戰以後多年才逐步形成的，而戰術核子武器需要對核能技術的要求亦較高以及複雜，其前提是要擁有戰略核子武器。

核分裂核子武器

核分裂核武透過核分裂釋放能量。重核子如鈾或鈽在中子衝擊下發生核分裂反應，分裂成為較輕的核子，同時釋放更多的中子，造成連鎖反應。傳統上核分裂核武稱為原子彈。
大部分的核分裂核武是使用化學炸藥，把在臨界質量以下的鈾-235或鈽擠壓成超越臨界質量的一塊，然後在中子照射下產生不受控的連鎖反應，釋放大量能量。起爆的方式可分為鎗式和內爆式。美國第一枚投擲在日本廣島的核武小男孩即為鎗式起爆的鈾彈。第二枚投擲在長崎的胖子為內爆式起爆的鈽彈。
一磅的鈾-235分裂時可放出大約3,700百億焦耳的能量，約為82太焦耳／公斤（TJ/kg）。一般的連鎖反應只維持一微秒（μs），功率約為82艾瓦／公斤（EW/kg），或每原子200兆電子伏／秒。
和中子彈的用途一般，現在純粹的核分裂式原子彈，通常僅用來製造低當量和小型的戰術核子武器，如大衛克羅無後座力砲等。

核融合核子武器

核融合核武透過核融合釋放能量。輕核子如氫或氦結合成較重的元素，同時釋放大量的能量。使用核融合過程的武器亦常被稱為氫彈，因為氫是核融合的常用材料。核融合核武有時亦稱熱核子武器，因為它們的連鎖反應需要更高的NANI溫度啟動。一般的氫彈會先引爆作為前級的核分裂彈，造成足夠的溫度及壓力，之後的後級核融合才會開始。後級可以無限制地連鎖起來，製成比普通核分裂強力很多的核武。
目前只有美、俄、英、中、法五國公認擁有使用與生產氫彈的能力。
印度在1998年5月進行的核試驗中試爆了帶熱核裝置的核彈，目前可能擁有氫彈。
朝鮮亦在2016年1月6日宣布氫彈試爆成功，但未獲承認。2017年9月3日，朝鮮疑似成功完成氫彈核試驗。

三級彈

區別核子武器是屬於核分裂還是核融合核武，要靠分辨武器能量的主要來源。因為現代的核武通常結合兩種核反應：融合需要先以分裂產生足夠的溫度及壓力啟動；同時分裂在融合開始後效率會得到提高。故此部分核武是三級設計：最先在外圍第一級先用核分裂，造成融合條件。中部第二級融合發生後，再引起彈頭中心的第三級的第二次分裂反應，造成裂－聚－裂反應的三級核彈，是現在最大破壞性的武器。此核彈稱為三相彈、氫鈾彈、三級效應超級炸彈或骯髒的氫彈。

加強型原子彈

又稱助爆原子彈或核融合增強核分裂核子武器，雖然名為「原子彈」實和中子彈同為為廣義氫彈一種，指雖然像典型氫彈般有融合材料作為核爆增強劑，但融合的主要作用是提供足夠中子，給分裂材料的分裂反應更為完全，意味所需的融合材料較少，所以較一般氫彈小巧。本類的原意是作為氫彈的技術驗證，後來通常此設計是用於小型的戰略級核彈和可調節威力的核彈，因威力雖然遜於典型氫彈卻勝在較緊湊。

骯髒彈

骯髒彈現在是作為一個術語代指具有放射性、非核子武器的武器。它裝填著放射性材料，爆炸的時候將放射性物質拋射散布，造成相當於核放射性塵埃的污染，造成災難性的生態破壞。自九一一事件之後，西方政府最主要擔心的一個就是恐怖分子可能利用骯髒彈襲擊人口稠密區，作為區域封鎖武器，就像其他更高級、更複雜的放射性武器，可以將這個地區在以後的數年或十幾年中，退化為不適合人類居住的放射性地區。然而大多數的分析人士認為，骯髒彈的作用更主要體現在心理方面，而它所造成的污染雖然可以以有效的淨化措施來治理，但所需要付出很大的代價。

鈷核彈

鈷核彈(Cobalt bomb)利用感生放射性的核武，原理是在彈殼使用鈷元素。如下反應式核融合釋放的中子會令鈷變成鈷60外加強烈放射線。
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27Co + n → 60
27Co → 60
28Ni + e⁻ + 伽傌射線.
約五年內在當地釋放強烈伽傌射線，除了使用鈷外，亦可使用金造成維持數天污染，或用鋅及鉈造成維持數月的污染，戰術上讓人無法進入該地區，並造成民眾恐慌，已知的核武國沒有承認有生產鈷核彈。

中子彈

中子彈是小型的熱核子武器。武器內的X射線反射鏡及彈殼以鉻或鎳製成，讓核融合中產生的中子離開彈體。高能量的中子流比其他放射更具穿透能力。一般能阻隔伽傌射線的物料要很厚（如一米厚的鋼板）才可以抵擋中子流，所以不適用機動兵器，唯一可以反射的鈹又有毒。因為只有水和電解質才能吸收中子，而生物中含大量水份，所以中子流對生物產生的傷害比伽傌射線更大。原先製造中子彈的目的，是希望可以殺人而不毀物（被戲稱為「業主炸彈」或「房貸積欠款炸彈」：能殺死屋內的人，但房子無損），而理論上最有效的是對付戰車，因為當時前蘇聯的戰車不只是數量遠比美國和全西歐總和還多，更大部分已經改裝了防止吸入放射塵空氣過瀘設備，故美國放棄了以放射塵而是中子流作為對蘇軍的主要威脅手段。中子彈所產生的熱能及衝擊波被故意減低，而中子流則被加強。但事實上中子彈的熱及火仍然會對建築物造成嚴重的損毀。所謂「殺人不毀物」只是相對其他熱核子武器。中子彈所加強的放射，只限於引爆的一刻，與感生放射核彈的長期放射有所不同。特徵是致命的放射線的範圍對於人來說比爆風和熱光大，而在肉眼看來各種效應非常像小型的原子彈，難以分別離爆心的安全距離，所以對人來說非常危險的。其實蘇聯已經發明了一種戰車裝備的複合反射層，能大大減輕中子流的效果，但因為不可能全車都有同等的厚度，所以中子彈仍然有很大的威脅性。

衝擊波彈

它是一種小型氫彈，採用了慢化吸收中子技術，減少中子活化，削弱其爆炸後放射線的作用，部隊可以迅速進入爆炸區投入戰鬥，是一種戰術核彈。

伽瑪射線彈

原理類似一座無防護層的分裂反應爐，所以不會發生一般意義上的爆炸，只放出大量伽瑪射線；儘管各種效應不大，也不會使人立刻死去，雖然能造成持久的放射線，但不一定會污染土地，能有效迫使敵人離開。

核電磁脈衝彈

經過改造的核彈，減弱了衝擊波與核放射線效應，增強了電磁脈衝效應（利用康普頓散射、光電效應等原理），利用在大氣層以上的核爆炸，產生大量定向或不定向的強電磁脈衝，基本上對人體無害，但可使電器（或金屬）急速升溫燒毀。

熱放射線

核子武器的爆炸會伴隨有大量的電磁波放射線爆發，分布在可見光波段，及紅外的和紫外的波段上。主要的傷害機制是造成灼傷及對肉眼的傷害。在晴朗的天氣下，作用範圍可超過衝擊波。放射線光的能量是如此之強，它可以在衝擊波留下的廢墟中再製造一場大火。而熱放射線所作用的範圍，隨武器當量的增加而顯著地增長。
由於熱放射線線是以直線傳播的，所以任何不透明的物體都可以成為有效的壁壘阻止其傳播。但是，如果空氣中有霧氣，這些小水珠可以散射放射線線使其向四面八方傳播，於是所有的壁壘都會顯著地喪失作用。
當熱放射線線作用於一個物體時，部分的能量會被反射，部分被傳導和轉化掉，而剩下的會被吸收。吸收的比率取決於物體的特性和顏色。一個薄片狀的物體可以將大部分的能量傳導掉，同時淺顏色的物體可以反射許多放射線，它們受到的傷害都會小一些。對放射線線的吸收造成溫度在表面的迅速升高，例如木材、紙張、織物等都會被點燃和烤焦。如果恰好這種物質是不良導體，那麼加熱現象只會在表面產生。
事實上，物質是否被點燃還仰賴於熱放射線持續的長短，物質的厚度和包含的水分。在近距離上，所有的物質都會被加熱蒸發，而在最遠的距離上，只有最容易點燃和最脆弱的物質才會受到傷害。火災並不一定只是熱放射線線產生的，衝擊波造成的混亂氣流，也可能誘發大火。在廣島原爆中，就有一場空前巨大的火災，持續了20分鐘。火焰加熱空氣使其上升，周圍的空氣填補這一真空，造成持續的指向爆心的強風。然而這種現象並不是核爆炸所特有的，在二戰的大轟炸中，大量的燃燒彈或經常發生的森林火災中的烈焰也能造成大風。

電磁脈衝

γ射線通過康普頓散射效應將電子反衝加速，得到高能的電子。這些電子被地磁場捕捉，在地表以上20到40公里的高度上產生共振。周期性振動的電子即可產生連續的電磁脈衝（EMP），持續大約1毫秒。下一個持續大約1秒數量級的效應是，大量的長條形的金屬物體（如電纜），在電磁波通過時會像天線一樣工作並產生高壓。這些強大的短暫的高壓，可以摧毀未經屏蔽保護的電子設備甚至是電線本身。但這種可怕的電磁脈衝對生物的影響人們卻不甚了了。另外灼熱的空氣破壞了電離層，也會使無線電通訊受到影響。
唯一能夠保護電子設備不受脈衝摧毀的措施是將其完全包裹在良導體內，或別的形式的法拉第籠內。當然，對於無線電通訊設備來說這是不可能的，因為它將收不到任何訊號。最大當量的核彈被用來實現大面積的，甚至是洲際範圍的電磁轟炸。

原始粒子放射線

核彈空爆中，以最原始的粒子和γ射線形式放射線掉了。核分裂彈和核融合彈的中子放射線有很大不同。然而γ放射線的結構，無論是在這類爆炸式的核反應中，還是短半衰期的物質衰變中都是類似的。核反應粒子放射線隨距離衰減快的原因，一個是它們的散布面積正比半徑立方，強度即正比半徑立方的倒數，一個是它們被大氣強烈地吸收和散射。
粒子放射線的結構也與距離有關，在近爆心的地點，中子放射線強於γ放射線，但隨著距離的增加，中子-伽瑪比將減小。最終，中子成分與γ成分相比即可忽略。要注意的是，上述的這些距離，並不隨爆炸當量的增加而有十分顯著的變化。因此，越大當量的爆炸中，原始粒子放射線的效果就越不顯著。在大塊頭的核彈中，譬如大於50kt，衝擊波和熱放射線的威力使得粒子放射線機制相形見絀，以至於被忽略。

流行文化中的核子武器

核子武器已變成一種流行文化，二戰之後的時代也被人稱作原子時代。安迪·沃霍爾將原子彈驚人的能量和末日般的視覺效果作為作品《原子炸彈》的主題，於1965年搬上了銀幕；詹姆斯·羅森奎斯特拍有電影《F-111》，格利高里·格林對原子彈嘲弄也成為經典；藝術家詹姆斯·阿考德試圖用鈾來製作他的作品。

小說

核子武器也常常是科幻小說的主角。連鎖反應和核彈最早就曾被科幻小說家克利夫·卡特梅爾作為1944年作品「最後通牒」的主要內容，以至於他不幸地被聯邦調查局列為嫌疑犯，懷疑他泄露曼哈頓工程的計劃。甚至早在1914年H·G·威爾斯的小說《解放的世界》（The World Set Free）就有提到「原子炸彈」一詞，當時科學家們已經發現了放射性衰變並估計到了其中所可能蘊含的能量。在威爾斯的小說中，所謂的原子彈不同現實後來的發展，便是可以做得很小，小到可以手從飛機投擲。而所引起的爆風可以維持較長的時間實際破壞範圍比現實超小型核地雷大得多很大，但沒有強烈的閃光和高熱，更不涉及放射線和污染問題。就連原子彈本身也曾被擬人化，代表那些成熟、眼光敏銳、不拘小節、精力旺盛和深刻的人。

倫理

在第一顆核子武器被發明出來之前，參與馬特蘭計劃的科學家們就針對該種武器的使用持不同看法。在日本領土投下的兩顆原子彈所起到的作用和美國針對這兩顆原子彈所持的「道德理由」已經被公眾和學者討論了數十年。關於國家是否應該持有或實驗核子武器的話題已經持續了數年，並引起了全球的爭議。

公眾反對

和平運動出現在日本。1954年，他們聚集起來組成一個「日本反原子彈和氫彈委員會」。日本人對於在太平洋地區實驗核子武器的反對是廣泛的，「據估計有3千500個請願簽名被收集起來，呼籲禁止核子武器的研究和發展。」
在英國，第一次由核裁軍運動組織的奧爾德瑪斯頓遊行於1958年的復活節舉行。根據核裁軍運動組織的統計，幾千名民眾參與了持續4天的遊行，從倫敦的特拉法加廣場一直到靠近伯克希爾的奧爾德瑪斯頓的核子武器研究基地，以表達他們對核子武器的反對。奧爾德瑪斯頓遊行一直舉辦到20世紀60年代晚期，上萬名民眾參加了為期4天的遊行。
1959年，發布在《原子科學家公報》上的一封信成為一場成功停止原子能委員會在離波士頓19公里的海中傾倒放射性垃圾運動的開始。1962年，鮑林因在阻止核子武器大氣實驗和推動「禁止原子彈」運動方面的努力，被授予諾貝爾和平獎。
1963年，許多國家加入限制核子武器大氣實驗的《部分禁止核試驗條約》。1968年首次簽署《核武禁擴條約》。放射性垃圾的議題變得不再那麼重要，反核武運動在數年內逐漸消弱。1980年代，對核子武器戰爭的恐懼重新在美國和歐洲興起。
雖然國際社會對核子武器的消減作出許多努力，但核子武器的威脅始終存在。2000年不擴散條約審議大會上與會代表認為，目前「關於核子武器能力應增加更多的透明度，減少核子武器對安全政策的作用。」2003年，朝鮮民主主義人民共和國退出《核武禁擴條約》，引起國際社會關注。
紅十字國際委員會認為，需要「在有關核子武器的討論中，重點突出核子武器給人類造成的慘痛代價以及國際人道法的基本規則。這就意味著要提醒每個人注意到核子武器給人類造成的極大風險，促使人們意識到眼前的機遇，並對那些明顯有助於消除核子武器的措施提供支持。」