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 。
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