在第二次世界大戰即將結束時，出現了一種給日本人民帶來沉重災難的大規模殺傷武器。
1945年8月6日清晨，在日本廣島這個僅有二十四萬人口的城市，居民和往日一樣平靜地生活著。 突然，隨著急促的嗡嗡聲，一架美國軍用飛機飛入市區上空。 在這之前，雖然已發出了空襲警報，然而人們在戰爭環境下對警報已習以為常，有人甚至誤認為是來了一架偵察機，所以大部分人沒有及時進入防空洞躲避。
這架美國飛機不是偵察機，而是一架B－29型轟炸機。 這次，它只投下了一顆炸彈，然後就拼命逃離了廣島上空。 那顆黑色大炸彈帶著降落傘慢慢落向市中心，離地面還有五六百米時，急劇地爆炸了。
爆炸的瞬間，先是耀眼的強光一閃，隨即是天崩地裂的爆炸聲。 緊接著出現一個大火球，逐漸上升。 翻滾和擴大，變成一團暗棕色的煙雲。 地面上的塵土、碎石被揚起捲入空中，形成一個粗大的塵柱，並急速追趕上升的煙雲團，最後兩者會合成一個高大的蘑菇煙雲；頓時，廣島市煙塵滾滾，房倒屋塌，成了一片火海，死傷人員達20萬。 佔總人口五分之四以上。
這顆黑色大炸彈就是原子彈。 由於日本法西斯拒不投降，美國政府決定用剛剛研製成功的原子彈襲擊日本城市。 在廣島被摧毀的三天以後，另一個日本城市--長崎，也遭受了同樣的厄運。
原子彈為什麼會有這樣大的殺傷和破壞威力呢？ 說來也怪，它無與倫比的威力，竟來自小得人眼看不見的原子核中釋放出來的能量。
大家知道，世界上所有物質都是由原子組成的。 原子很小，一粒灰塵中就包括有幾十億個原子。 而每個原子中間都有一個帶正電的原子核。
原子核中具有的能量比一般化學反應產生的能量大幾百萬倍。 當原子核發生裂變或聚變時，都能將其中的豐富能量釋放出來。 例如1克鈾在裂變時，它的原子核產生的爆炸力相當於20噸TNT炸藥的能量。
人們通過實驗發現，一個鈾原子分裂時能放出許多中子（原子核就是由帶正電的質子和不帶電的中子組成的），而這些中子又能擊破別的原子，產生更多的中子，依次延續下去，這種現象叫做連鎖反應，或者鍊式反應。 原子彈就是利用原子核裂變的連鎖反應來爆炸的。
為了實現核爆炸，即維持裂變的連鎖反應，就必須有足夠的核裝藥（如鈾、钚）等，因為核裝藥數量少時，體積也就小，所產生的中子如果沒有擊中別的原子核，就有可能跑到核裝藥外面去，使鍊式反應中斷。 這種保證鍊式反應正常進行所需要的核裝藥的最小數量，叫做“臨界質量”。
原子彈的結構與臨界質量有一定的關係。 核裝藥（如鈾235）分成了好幾塊，並間隔一定距離放在彈體中，而每一塊核裝藥都必須小於'臨界質量"。這是為了防止在原子彈的製造和儲存過程中，由於意外原因使中子進入核裝藥而引起核爆炸所採取的安全措施。
在核裝藥的外麵包了一層堅固的能反射中子的材料，其作用是將過早跑出來的中子反射回去，以提高鍊式反應的速度。在核裝藥的中間裝有能產生中子的中子原，在反射層外面裝著起爆裝置。 起爆裝置與裝在核裝藥外面的炸藥以電路相連。
需要原子彈爆炸時，先由起爆裝置點燃雷管，進而引爆炸藥，在炸藥爆炸產生的高壓作用下，將分成幾塊的核裝藥壓合在一起，使核裝藥達到“臨界質量”。 與此同時，中子原放出中子，使核裝藥發生鍊式反應，於是原子彈就爆炸了。
原子核的裂變反應能放出巨大的能量，這是獲得核能的一種方法，後來，人們在研究太陽發光的秘密時發現，“氫”元素的原子核在極高的溫度下聚合成較重元素的原子核時，也能釋放出巨大的能量。 這種釋放能量的方法，叫做“核聚變反應”或“熱核反應”。
但是，核聚變反應比核裂變反應更複雜一些，它在反應時需要幾千萬度的高溫。 因此，長期以來，人們認為只有在太陽上才能滿足這樣的條件。 直到原子彈爆炸 成功後，用人工方法實現核聚變反應的願望才得以實現。
這種產生核聚變反應的裝置，實際上就是後來出現的氫彈。
由於氫彈是用原子彈作為引爆的“扳機”，所以它的結構與原子彈有些相似之處，好比是在氫彈內裝了一個原子彈和發生核聚變反應的熱核裝料。 原子彈爆炸後，在彈內產生極高的溫度，從而引起熱核裝藥的聚變反應，使氫彈發生爆炸。
氫彈爆炸時釋放出的能量要比原子彈大得多，而且由於熱核裝藥沒有“臨界質量”的限制，所以可根據需要製造威力特別大的氫彈。 1952年爆炸的世界上第一顆氫彈，它所釋放出的能量相當於投向廣島的那顆原子彈的五百倍。
核爆炸時產生的破壞和殺傷力與一般的武器彈藥不同，它主要包括衝擊波、光輻射。 貫穿輻射、放射性沾染和核爆炸電磁脈衝五個方面，其中尤以沖擊波和光輻射的破壞作用最大。 衝擊波的速度很高，約為一般強颱風風速的好幾倍。 它既能使建築物倒塌，又能使人體受到嚴重傷害。
光輻射能在大範圍內引起物體燃燒，使人員受到嚴重燒傷。 此外，它還能輻射出強烈的X射線和紫外線起殺傷破壞作用。
為了打破超級大國對核武器的壟斷，保衛世界和平和祖國的安全，我國已先後研製成功了原子彈和氫彈，成為擁有核武器的國家之一。
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