美國軍方目前青睞中小型核武器大多數核武器的設計都是為了獲得一系列不同用途的有效當量和尺寸。有史以來最可怕的核武器是沙皇炸彈,一種蘇聯的聚變炸彈50兆噸TNT的爆炸威力。最初設計的當量為100兆噸,但由于放射性塵埃的影響,這種爆炸力被縮小了。相比之下,最小的核武器,比如內華達試驗場鉛垂鮑勃行動的一些核武器,其當量可能只有一噸TNT,為部署而量產的最小的核武器是戴維·克羅克特彈頭,設計用于步兵從可重新部署的小型迫擊炮上發射。它部署在德國是為了防止蘇聯入侵歐洲
氫彈的產量高達50兆噸。最早的核武器設計是仿照小炮設計的,它將一個高濃縮鈾的半球射入另一個高濃縮鈾的半球,引發核反應并隨后釋放大量的熱和光。更現代的設計使用內爆裝置,在這種裝置中,分裂的鈾球體被同時引爆的化學炸藥包圍,將鈾集中在中心并開始連鎖反應。
彈道導彈潛艇,如蘇聯/俄羅斯臺風級,可以發射多種核武器制造相當小的核武器是有可能的,只有烤面包機那么大。因為超大的核武器會以放射性塵埃的形式造成附帶損害,并且由于更多的鈾在沒有裂變的情況下被炸開而降低了產量,軍方偏愛中小型核武器。更多的關注點放在運載方式上。直到2005年核武器退役,世界上最可怕的核武器運載方式是美國的LGM-118A和平衛士導彈。它包含10個再入飛行器,每一枚核彈頭的威力都是燒毀廣島的核彈頭的25倍中子彈是一種能殺死人和動物,但結構完好無損的核爆炸物。
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