核彈，可以粗略得分為兩種，核裂變炸彈和核聚變炸彈，核裂變炸彈就是一般說的核彈，裡面的爆炸物質是鈾、鈽等放射性元素，核聚變炸彈目前主要是指氫彈，裡面的爆炸物質是氫的同位素氘氚（氫彈也不是嚴格意義上的聚變彈，其實是聚變裂變混合彈）。

說到核彈，這裡就不得不提一個概念：臨界質量。什麼事臨界質量呢？簡單說，放射性物質並不是隨時爆炸的，要不然自然界裡的放射性物質早把宇宙炸掉了，平時小塊分散的放射性元素都是在慢慢的發射能量，具體有多慢呢？每種元素不一樣，可以透過搜尋“半衰期”來獲得準確的值。

只有在放射性元素聚集起來的時候，達到了一定的重量（質量）時候，由於發射性元素的原子之間距離太近，就會想大雜院裡的領居們一樣，如果一個人放搖滾樂不讓別人睡覺，就會讓周圍幾家也放京戲評戲相聲予以還擊，最後整個大雜院蛤蟆吵坑，誰也別睡！這就是放射性元素的“核子連鎖反應”，一個原子衰變放射出的能量散發不掉，會引起另外數個周圍原子的衰變，這幾個有讓各自周圍的別的更多的原子衰變，於是在極端時間內，衰變的原子數目以幾何級增加，發射出巨大的能量，導致核爆炸，這就是原子彈的原理。

而氫彈，更費勁，氫彈裡面其實是有一個小的裂變彈的，這個裂變彈爆炸，造成高溫高壓的極端環境，就像個小太陽，這時候就會引發氫彈裡面聚變材料的核反應，導致更大規模的爆炸！

那麼這個臨界質量是多少呢？自然狀態下U-235的臨界質量是48千克。但原子彈起爆時會有烈性炸藥對U進行超壓縮（可以減小臨界質量），能夠以最少的物料到達臨界質量的形狀是球形。如果在四周加以中子反射物料，臨界質量可以更少。有中子反射的球形鈾-235臨界點為15公斤左右。鈽則為10公斤左右。普通鈾作為反射層鈾235的臨界質量是15公斤（33磅）。如果用鈽並加以類似的反射層，臨界質量可能是5公斤（11磅）。這樣，原子彈的心臟可能只有甜瓜大小的鈾235，或者柑桔大小的鈽，周圍用西瓜大小的普通鈾做反射層，兩個緊套在一起的球的直徑大約為18英寸。這樣形狀的重金屬反射層重約一噸。

假設1剋核物質完全變為能量形式會放出多少能量？那可以簡單地用一下傳說中的質能方程E=MC^2，能量等於質量乘以光速的平方。E=mc^2=0。001*（3*10^8）^2=9*10^13J（焦耳）。而1KgTNT所釋放的能量約為420萬焦耳，即4200KJ，1克質量轉化能量相當於2。14萬噸TNT炸藥爆炸釋放出的化學能。但即便核彈爆炸，爆炸後也不能將所有質量轉換為能量，而只是將很少的一部分質量轉為了能量，因此，目前來說，1千克鈾裂變釋放的能量相當於2萬噸TNT炸藥爆炸時放出的能量。這麼算來一克就是20噸TNT。

一個手榴彈的裝藥是50克TNT左右，殺傷半徑可達10米，天津的那次大爆炸事故，相當於20噸TNT。一公斤TNT放出的能量可以把一個一公斤的物體移動420公里，或者一個100公斤的物體移動4。2公里。一公斤TNT足以把一間100平方米的房子完全摧毀。國內3000公斤級的航空炸彈，裝填係數是47%，大約是1400公斤的TNT。能炸出一個一千立方米的坑。

20萬噸TNT當量的核彈空爆（距地面200-500米的範圍）能完全摧毀一個鋼筋水泥構建的中型城市（直徑10-15公里）的市區，不設防的情況下人員殺傷機率為60-80%，200萬噸的核彈摧毀效力相當於2-3枚20萬噸當量核彈的威力，核彈當量並非與摧毀效力才成正比關係。所以現在用於戰略威懾的核彈基本都是20-40萬噸當量級的。再打個比方，用於徹底摧毀東京這樣的特大城市，需要平均散佈8-10枚左右的20萬噸TNT當量核彈。10枚單彈頭或1-2枚分導式戰略核導彈就足夠了。