人类过去使用煤炭的方式 ， 质能转换率才达到0.00000035% 。人们开始探究发挥最大能源效率的途径 ， 发现了核裂变和核聚变的奥秘 。核裂变可以把质能转换率提升到0.13% ， 是老式煤炭利用率的37万多倍；而核聚变达到质能转换率的0.7% ， 是核裂变的5倍多 。但可惜的是人类不断的内斗 ， 这些发现和技术最先用于了战争核威慑 ， 于是就制造出了核弹 ， 这种不可控的一次性核能量释放武器 。
人类最早发明的核弹是原子弹 ， 投放在广岛和长崎的就是这种核弹 。这种核弹是通过重元素铀235（厬U）或钚239（厱Pu）裂变释放出巨大能量来产生杀伤力 ， 其主要杀伤力有光热辐射、冲击波、核辐射和放射性污染 。这种最初的原子弹爆炸当量较小 ， 投放在广岛和长崎的为1.3万吨级和2万吨级 。原子弹装药是有上限的 ， 这是因为核裂变有一个临界值 ， 比如钚弹的链式反应临界值为10.5公斤 ， 也就是说只要一块10.5公斤的钚块就可以直接引爆 ， 所以在装药时要把这些核料分开来 ， 不能让它们靠在一起 。
起爆时是利用常规炸药把分开的核料高速挤压到一起 ， 核裂变的链式反应就发生了 。这样 ， 装药就很难设计 ， 核弹威力就很难做到很大 。迄今为止 ， 最大当量的是1974年美国的“国王”实验中爆炸的那颗原子弹 ， 爆炸当量约50万吨 。后来人类又发明了氢弹 ， 这是通过激发氢元素的同位素氘和氚核聚变 ， 来释放巨大威力的 ， 比原子弹的威力就大多了 。
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