1. 原子的組成
原子是由質子、中子和電子組成的。世界上壹切物質都是由原子構成的，任何原子都是由帶正電的原子核和繞原子核旋轉的帶負電的電子構成的。壹個鈾-235原子有92個電子，其原子核由92個質子和143個中子組成。50萬個原子排列起來相當壹根頭發的直徑。如果把原子比作壹個巨大的宮殿，其原子核的大小只是壹顆黃豆,而電子相當於壹根大頭針的針尖。壹座100萬千瓦的火電廠，每年要燒掉約330萬噸煤，要用許多列火車來運輸。而同樣容量的核電站壹年只用30噸燃料。
2. 原子核的結構
原子核壹般是由質子和中子構成的，最簡單的氫原子核只有壹個質子，原子核中的質子數（即原子序數）決定了這個原子屬於何種元素，質子數和中子數之和稱該原子的質量數。
3. 核能
在50多年前，科學家發現鈾-235原子核在吸收壹個中子以後能分裂，同時放出2—3個中子和大量的能量，放出的能量比化學反應中釋放出的能量大得多，這就是核裂變能，也就是我們所說的核能。
原子彈就是利用原子核裂變放出的能量起殺傷破壞作用，而核電反應堆也是利用這壹原理獲取能量，所不同的是，它是可以控制的。
4. 輕核聚變
兩個較輕的原子核聚合成壹個較重的原子核，同時放出巨大的能量，這種反應叫輕核聚變反應。它是取得核能的重要途徑之壹。在太陽等恒星內部，因壓力、溫度極高，輕核才有足夠的動能去克服靜電斥力而發生持續的聚變。自持的核聚變反應必須在極高的壓力和溫度下進行，故稱為“熱核聚變反應”。
氫彈是利用氘氚原子核的聚變反應瞬間釋放巨大能量起殺傷破壞作用，正在研究的受控熱核聚變反應裝置也是應用這壹基本原理，它與氫彈的最大不同是，其釋放能量是可以被控制的。
5.鈾的特性及其能量的釋放
鈾是自然界中原子序數最大的元素，天然鈾由幾種同位素構成：除了0.71％的鈾-235（235是質量數）、微量鈾-234外，其余是鈾-238，鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000倍。也就是說1克U-235完全裂變釋放的能量相當於2噸半優質煤完全燃燒時所釋放的能量。
6. 核能如何釋放
核能的獲得主要有兩種途徑，即重核裂變與輕核聚變。U-235，有壹個特性，即當壹個中子轟擊它的原子核時，它能分裂成兩個質量較小的原子核，同時產生2—3個中子和β、γ等射線，並釋放出約200兆電子伏特的能量。
如果有壹個新產生的中子，再去轟擊另壹個鈾-235原子核，便引起新的裂變，以此類推，這樣就使裂變反應不斷地持續下去，這就是裂變鏈式反應，在鏈式反應中，核能就連續不斷地釋放出來。
7. 核聚變能量的釋放
與鈾相同數量的輕核聚變時放出的能量要比鈾大幾倍。例如1克氘化鋰（Li-6）完全反應所產生的能量約為1克鈾-235裂變能量的三倍多。實現核聚變的條件十分苛刻，即需要使氫核處於幾千萬度以上高溫才能使相當的核具有動能實現聚合反應。
8．核能是可持續發展的能源
世界上已探明的鈾儲量約490萬噸，釷儲量約275萬噸。這些裂變燃料足夠使用到聚變能時代。聚變燃料主要是氘和鋰，海水中氘的含量為0.034克/升，據估計地球上總的水量約為138億億立方米，其中氘的儲量約40萬億噸，地球上的鋰儲量有2000多億噸，鋰可用來制造氚，足夠人類在聚變能時代使用。按目前世界能源消費的水平，地球上可供原子核聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此，有些能源專家認為，只要解決了核聚變技術，人類就將從根本上解決了能源問題。
9.核裂變
核裂變(Nuclear fission)是壹個原子核分裂成幾個原子核的變化。只有壹些質量非常大的原子核像鈾、釷等才能發生核裂變。這些原子的原子核在吸收壹個中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核，同時放出二個到三個中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發生核裂變……，使過程持續進行下去，這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時，釋放出巨大的能量稱為原子核能，俗稱原子能。1克鈾235完全發生核裂變後放出的能量相當於燃燒2.5噸煤所產生的能量。裂變過程相當復雜，已經發現裂變產物有35種元素，放射性核素有200種以上。
10.核能的利用
“1942年12月2日，人類在此實現了第壹次自持鍵式反應，從而開始了受控的核能釋放。”這是原子時代的出生證，這段話就寫在美國芝加哥大學裏壹座廢棄不用的運動場的外墻上，人類制成的第壹座原子反應堆就是在這個運動場看臺下面的網球場中誕生的，這項工程的領導人就是意大利物理學家恩裏科·費米。
1941年12月，在愛因斯坦等科學家的建議下，美國總統羅斯福批準了名為“曼哈頓工程”的計劃，要趕在希特勒之前，全力以赴研制出原子彈。從1941年至1945年，歷時5年，***動員了50萬人，15萬名科學家和工程師，耗資20億美元，用電占全美國電力的1／3。原子彈的實際制造是在後來被譽為“原子彈之父”的科學家奧本海默的領導下，於1943年末完成的。1945年7月16日，第壹顆原子彈試驗成功。8月6日和9日，美國政府將兩顆原子彈先後投在了日本的廣島和長崎，迫使日本帝國主義投降。
由於原子彈的巨大破壞力，它成了冷戰時期的重要戰略武器，各國競相研制。1949年，前蘇聯爆炸了壹顆比美國投擲到廣島的原子彈大五倍的核彈。1964年，我國成功爆炸了第壹顆原子彈。根據聯合國公布的材料，當時全世界***有核彈頭5萬多個，爆炸當量約為150億噸梯恩梯炸藥，全球每人要受到相當於3噸梯恩梯炸藥的核威脅，因此有人把原子彈稱為是“毀滅地球的發明”。
第二次世界大戰後，核能開始被用於和平事業。1954年6月，前蘇聯建成了世界上第壹座原子能發電站，盡管它只有5000千瓦的發電功率，但它揭開了人類和平利用核能的新紀元。核能發電作為壹種新能源，受到了世界各國的重視。40多年來，世界核電發展史證明了核電是壹種經濟清潔和安全的能源。發電站的綜合成本比核電站要高出38％。法國的核電成本只是燃煤火電的52％，燃煤火電站會向大氣排放大量汙染物，而核電站不會排放任何汙染物。到1995年，全世界***有432座核電站在運轉發電，中間只發生過兩次放射性物質外泄事故，而且都是由於操作失誤引起的。自1988年前蘇聯切爾諾貝利核電站事故之後，世界各國已不再使用本身欠安全的石墨堆，而且增加了安全殼保障措施，我國核電站采用的就是較為先進的壓水堆。因此，核電站比以前更加安全可靠了。
據1991年統計，核電已占世界總發電量的16％。世界各國中，法國的核電站發展最快，有57座核電站，總裝機容量6200萬千瓦，核電占總發電量的77．8％。目前我國已有浙江秦山核電站和深圳大亞灣核電站投入發電，今後我國還將建設4座核電站，到2010年使核電總量達到2000萬千瓦。
核武器
核武器又叫原子武器，通常指的是原子彈和氫彈。氫彈又叫熱核武器。近年來出現了中子彈，它是壹種小型的氫彈。無論是原子彈、氫彈，還是中子彈，它們都是利用原子核發生裂變或聚變反應瞬間放出來的巨大能量，對人員和各種目標起殺傷和破壞作用的武器。
1．原子彈
它主要是利用鈾－235或鈈-239等易裂變物質為燃料、進行裂變鏈式反應制成的核武器。最初把易裂變物質制成處於次臨界狀態的核燃料塊，然後用化學炸藥使燃料塊瞬間達到超臨界狀態、並適時用中子源提供若幹中子，觸發裂變鏈式反應而產生核爆炸。
2．氫彈
它主要是利用氘、氚等輕原子核的熱核聚變反應原理制成的核武器。
要發生自持熱核反應，必須達到高溫、高密度條件。這個條件目前都只能由原子彈爆炸來實現。因此氫彈必然包含兩個部分：初級和次級。初級是為創造自持熱核反應條件而設計的起爆裝置，即核裂變的鏈式反應裝置。裂變爆炸釋放能量使核聚變材料獲得高溫、高密度條件。次級是熱核聚變裝料，它能在高溫、高密條件下產生熱核反應，釋放出大量能量和中子，這是氫彈的主體部分。氫彈的巨大威力主要來自熱核聚變釋放的能量。
3.中子彈
中子彈是以高能中子輻射為主要殺傷因素、且相對減弱沖擊波和光輻射效應的特殊設計的壹種小型氫彈。 核武器的殺傷因素，主要包括沖擊波、光輻射、早期核輻射、核電磁脈沖和放射性沾染。早期核輻射是核爆炸最初幾十秒鐘內放出的中子流和γ射線。中子彈主要以此達到殺傷效果。1枚1千噸當量的中子彈，在距離爆心800米處的核輻射劑量，為同樣當量純裂變武 器的10倍左右，其爆炸釋放出的能量分配大致為早期核輻射40%，沖擊波34%，光輻射24%，而放射性沾染只有2%。因此，和同當量的普通核彈相比，中子彈使用後留下的環境汙染問題是比較輕微的。 中子彈在戰爭中的使用有以下幾個特點：
第壹，它適合用於攻擊對方裝甲部隊和有生力量。快中子具有很強的貫穿輻射效果，例如100毫米的鋼板可以將γ射線減少90%，但對中子則只能減少30%左右，而且被減弱的中子還會產生次級γ射線。壹般認為，防護裝甲厚為200毫米的坦克，在遭受中子彈攻擊時，車內中子劑量約為車外的壹半。例如在開闊地面上，1千噸當量中子彈爆炸後(取最佳爆高)，700米距離上的中子劑量約為170戈瑞(註：戈瑞：核輻射劑量國際單位，每1千克受照物質吸收1焦耳核輻射能時，其核輻射劑量稱為1戈瑞)，車內即為約85戈瑞。 根據美軍制訂的核輻射損傷標準，此時坦克成員會在5分鐘內失能，均不能執行任何消耗體力的任務，人員在1至2天內死亡。雖然各先進的坦克生產國都已經研制和裝備了對中子有壹定屏蔽能力的防中子襯層和復合裝甲，但壹來戰後早期主戰坦克，例如M48和T-54都沒有此種裝備，二來這種裝甲只是在壹定程度上減小了中子彈的殺傷半徑，並不能從根本上解決中子彈的威脅，且裝甲部隊並不是只由坦克組成，大量的輔助車輛和坦克以外的裝甲戰鬥車輛，依舊會在中子彈的殺傷效果下迅速癱瘓，導致裝甲部隊最終喪失戰鬥力。 中子彈對地面暴露人員的殺傷效果也很顯著。值得壹提的是，由於中子和γ射線在通過大氣時會發生散射，因此在其殺傷半徑內，人員即使躲在高地反斜面處也會受到壹定劑量的輻射，具體強度視高地坡度和距離而定。以萬噸級觸地核爆炸的數據為例(此時早期核輻射強度與千噸級中子彈相似)：山高15～27米，坡度為19～23度，在1200～1300米距離上，位於山頂的兩只狗均發生了重度放射病，而同距離位於山反斜面的狗僅患中度或輕度放射病。從萬噸級原子彈空爆得到的數據表明，30度左右的高地對早期核輻射的屏蔽效果約能達到壹半。這並不影響中子彈的使用，例如1顆某當量的中子彈，原本在1200米距離上可以達到8～9戈瑞的輻射劑量，人員受輻射後發生極重度急性放射病而失能，半數以上將在幾周內死亡。即使有山體屏蔽，人員只受到4～5戈瑞左右劑量的輻射，也會發生重度放射病，基本失去戰鬥力，對受輻射人員雖然有生死差別，但對戰鬥進程不產生影響。 應該指出的是，和普通核武器相比，中子彈更適合用於本土作戰。由於中子彈的光輻射、沖擊效應都比較小，對民間建築物和基礎設施的破壞也就較小。而中子彈產生的放射性沾染遠小於普通核彈，爆後經過較短時間(具體隨爆高和氣象條件而定)，核爆區域就可以供人員正常生產生活，幾乎不會導致因汙染造成的“戰爭後遺癥”。因此，中子彈被認為最適合在本土使用。美國最早研制中子彈的初衷之壹，就是為了執行本土防空任務。冷戰後期，以美國為首的西方集團在“鐵幕”西側的德國領土上，也布置有大量中子彈，並制訂了相關使用計劃。
第二，它不易爆後防護。 壹般來說，核爆發生後，爆區附近人員會在發現核爆炸閃光後進行主動防護，比如迅速臥倒，穿戴防化器材等，這樣可以在壹定程度上減弱甚至大大減弱沖擊波、光輻射和放射性沾染的效果。但中子彈則不同，由於γ射線是以光速向四周傳播的，中子的速度也可以達到每秒幾千千米甚至幾萬千米(依據中子質量不同而有所差別)，當中子彈殺傷半徑內人員看到核爆炸閃光時，也就已經受到了早期核輻射作用，再行防護亦無濟於事。 第三，它的投送工具比較靈活。中子彈的當量壹般不大於3千噸TNT。這是因為中子在稠密空氣中射程有限，增加中子彈的當量並不能使中子殺傷半徑明顯增大，但卻會使沖擊波和光輻射的殺傷範圍迅速增大，最終導致中子彈的強輻射特性喪失。故相對來說，中子彈的體積小，重量輕，投送工具比較靈活。在上世紀80年代的技術水平下，美國就已經研制有203毫米和155毫米的中子炮彈，且只要能夠攜帶225千克級別炸彈的戰術飛機，也能夠攜帶中子彈。各種戰術導彈更大都能夠使用中子彈戰鬥部。因此，中子彈便於較低級別單位裝備和使用，適合用於各種戰術目標。
在核條件下的登陸戰役中，中子彈具有多種不同用途。首先，可以結合其它武器，對防禦方機場設施、港口錨地、重兵集群進行核突擊。打擊對方機場設施，是爭奪制空權必不可少的步驟。中子彈雖然破壞機場設施硬件的能力不如普通核彈，但它可以大量殺傷對方機場人員，如飛行員和地勤人員等。而這種專業人員的損失將直接造成空中力量的癱瘓。此外，當攻擊方使用反跑道戰鬥部對機場進行攻擊後，防禦方往往會對機場進行搶修。此時攻擊方如果使用中子彈進行第二次攻擊，亦能大量殺傷防禦方工程人員，使防禦方機場無限期癱瘓下去。
集結於錨地的敵方軍艦也是中子彈打擊的良好目標。這裏暫且不討論中子彈可能產生的沖擊波和核電磁脈沖對軍艦的影響，僅討論中子彈產生的早期核輻射問題。由於現代軍艦更加重視的是防禦對方飛機、導彈和魚雷的襲擊，對於早期核輻射的防護能力是相對有限的。尤其是人員集中的軍艦上層建築，大多采用輕質合金，抗早期核輻射能力低下。以拉斐特級護衛艦為例，其防護最為嚴密的要屬露天甲板至水線間部分，此處設計有雙層殼板(艦體使用E355FP牌號高強度鋼)，在兩舷各構成壹個1米寬的通道，在壹些要害部位，如作戰室、彈藥庫等處，還設有10毫米厚度的防彈鋼裝甲。即使將其殼體對中子的削弱能力視為90%，假設進攻方使用1千噸當量中子彈在800米外爆炸，艦內人員也會受到9戈瑞左右劑量的中子輻射，會導致極重度急性放射病，不及時救治，幾乎全會死亡。而且，軍艦乘員屬於專業人員，壹旦被消滅，則無法由普通後備人員替補。此外，軍港的人員居住和工作地相對比較集中，壹旦將其人員殺傷，則無疑會使港口運作陷入癱瘓。 對機場和港口的核打擊，無疑將大大降低防禦方爭奪制空權、制海權的能力，甚至能夠消除其爭奪制空權、制海權的部分人力資源基礎。
與此相關，登陸戰役中的進攻方，需要在對岸獲得良好的港口和機場設施，以利於己方大型滾裝船和大型運輸機的使用。在使用中子彈進行核突擊後，進攻方可使用空降兵進行機降或傘降，及時利用核突擊後效，占領對方缺乏防禦的機場和港口，並將當地硬件設施加以恢復(中子彈也有壹定的沖擊波，會毀壞少量建築物)，並投入使用。這樣，進攻方便可充分利用已動員的民船和民用客機，向對岸投送兵力兵器和後勤物資。 其次，對防禦方反擊之裝甲部隊進行核突擊。
殺傷效果的大致標準如下：
1、立即永久失能：人員在受照射後5分鐘內便可失能，並且直到死亡均不能執行任何消耗體力的任務，人員在1至2天內死亡。
2、立即暫時失能：人員在受照射後5分鐘內失能，並持續30～45分鐘。然後，人員恢復活動能力，但是機能減弱，直至死亡。人員在4至6天內死亡。
3、潛在致死：人員在受照射後2小時內機能減弱，半數以上人員將在幾周內死亡。
核潛艇
核潛艇就是以核動力為推進動力的大型潛艇。水中排水量可以達到萬噸以上，下潛深度為300-500米，水下全航速度為20-30節，水下續航能力為20萬海裏，自持力達60-90天。
作為戰略打擊力量，核潛艇可以裝備帶核彈頭的彈道導彈或飛航式導彈。按武器裝備可以分為魚雷核潛艇和導彈核潛艇。
核電站
將原子核裂變釋放的核能轉變為電能的系統和設備，通常稱為核電站也稱原子能發電站。核燃料裂變過程釋放出來的能量，經過反應堆內循環的冷卻劑，把能量帶出並傳輸到鍋爐產生蒸汽用以驅動渦輪機並帶動發電機發電。核電站是壹種高能量、少耗料的電站。以壹座發電量為100萬千瓦的電站為例，如果燒煤，每天需耗煤 7000～8000噸左右，壹年要消耗200多萬噸。若改用核電站，每年只消耗1.5噸裂變鈾或鈈，壹次換料可以滿功率連續運行壹年。可以大大減少電站燃料的運輸和儲存問題。此外，核燃料在反應堆內燃燒過程中，同時還能產生出新的核燃料。核電站基建投資高，但燃料費用較低，發電成本也較低，並可減少汙染。截至1986年底，世界上已有28個國家和地區建成了397座核電站。據國際原子能機構的統計預計到21世紀初將有58個國家和地區建造核電站，電站總數將達到1000座，裝機容量將達到8億千瓦，核發電量將占總發電量的35％。由此可見，在今後相當長壹段時期內，核電將成為電力工業的主要能源。
核化學
核化學是用化學方法或化學與物理相結合的方法研究原子核及核反應的學科。
核化學起始於1898年居裏夫婦對釙和鐳的分離和鑒定。後來30年左右的時間內，通過大量化學上的分離和鑒定，以及物理上探測α、β和γ射線等技術的發展，確定了鈾、釷和錒的三個天然放射性衰變系，指數衰變定律，母子體生長衰變性質，明確了壹個元素可能具有不止壹個核素的同位素概念，以及同壹核素的不同能態等事實。此外，還陸續找到了其他十幾種天然放射性元素。
1919年盧瑟福等發現由天然放射性核素發射的α粒子引起的原子核反應，導致1934年小居裏夫婦制備出第壹個人工放射性核素—磷30。由於中子的發現和粒子加速器的發展，通過核反應產生的人工放射性核素的數目逐年增加，而1938年哈恩等發現原子核裂變更加速了這種趨勢，並且為後來的核能利用開辟了道路。
此外，核譜學的工作也有相應的發展。由於粒子加速器、反應堆、各種類型的探測器和分析器、質譜儀、同位素分離器及計算機技術等的發展，核化學研究的範圍和成果還在繼續擴展和增加，如質量大於氦核的重離子引起的深度非彈性散射反應研究，107、108、109號元素的合成，雙質子放射性和碳放射性的發現等。另外，核化學與核技術應用於化學、生物學、醫學、地學、天文學和環境科學等方面，已取得了令人矚目的進展。
核武器發展史
德國是最早從事核武器研究的與試驗的國家
1938年12月，德國科學家哈恩和斯特拉斯曼花了6年時間，發現了鈾裂變現象，並且掌握了分裂原子核的基本方法。1939年4月，哈塔克向陸軍工兵署寫信，指出：“首先用上它的國家將取得對別國的壓倒優勢”。德國於當月30日召開了由6位原子科學家參加的“鈾設備”會議，並在柏林成立了壹個“德國鈾協會”。1940年初，由物理學家魏茨澤克、海森堡、布雷格和施羅德等制定了德國核研究計劃，代號為“U工程”。執行這壹計劃的領導機構是“帝國研究委員會”。他們很快便設計並建造出了第壹座用於試驗的核反應堆。當時德國已占領了捷克斯洛伐克，並獲得了普日布拉姆和雅希莫夫瀝青鈾礦；德國地質學家在本國東部地區也發現了鈾礦；同時德國還在挪威南部建造了壹座世界上最大的重水生產工廠，從而使核武器研制的基本原料問題得到了解決。1942年，海森堡和德佩爾運用壹個球形裝置使反應堆得到成功，打開了制造原子彈的大門。當時布雷格認定最理想的中子減速劑的普拉尼亞工廠生產出的炭片壹直含有二硫化鐵、鈣和硫等雜質，使布雷格的研究所試驗遭到了失敗。他經過無數次的試驗找到了“重水”當減速劑，但制造原子彈的日期即被大大推遲了。在此期間，英國和美國已經確認德國正在試驗和制造這種威力巨大得令人無法想象的核武器，因此同盟國不斷派出飛機對德國的試驗基地進行轟炸，主要目標之壹就是德國的核試驗場所，又不惜代價地破壞了德國生產“重水”的工廠，使得德國人不得不把設在挪威這個工廠的設備和1100多千克重水運往德國本土。英國1944年2月20日派出壹個特別行動小組，將運載設備和重水的“海德”號輪船炸沈於波羅的海，延緩了德國研制生產原子彈的進程。直到第二次世界大戰結束時，德國人也沒能制造出壹顆原子彈。
1945年7月16日，美國研制的人類第壹顆原子彈試驗爆炸成功
1938年，哈恩成功地把鈾原子核打裂成兩大塊，震動了全球科學界。匈牙利血統的美國物理學家西拉德1939年7月邀請了另外兩名匈牙利血統的物理學家威格納和特勒，壹起拜訪了物理學家愛因斯坦和羅斯福總統的私人顧問薩克斯，陳述了研制核武器對於戰爭進程可能帶來的巨大影響作用。8月，愛因斯坦即寫信給美國總統羅斯福，詳細闡述了研制原子彈的重要性。薩克斯在白宮和羅斯福***進早餐的時候，還講了壹個歷史故事，大意是拿破侖由於沒有支持發明汽船的富爾頓，因此錯過了用汽船裝備法國海軍打敗美國的機會。羅斯福被薩克斯的論證所打動，決定支持研制原子彈的工作。1939年10月11日，美國總統羅斯福下令成立“鈾顧問委會員”。1941年7月，英國政府派出科學家代表團到美國，並希望同美國合作研制開發原子彈。10月11日，美國總統羅斯福也寫信給英國首相丘吉爾建議兩國科學家合作研制原子彈。1942年，羅斯福決定成立原子彈研究機構，地址設在紐約，代號為“曼哈頓工程”。這壹工程投資22美元，投入人力達50余萬。工程由格羅夫斯負責全面指揮，芝加哥大學教授康普頓負責裂變材料的制備工作，美籍意大利著名科學家費米負責制造原子反應堆，物理學家奧本海默為原子彈總設計師。1942年12月在費米領導下，於芝加哥大學建成世界上第壹座核反應堆，並於12月2日下午，首次實現人工控制的鏈式核瓜。但得到鈾並非易事，經過無數實驗，費米終於發現鈈竟是壹種比鈾更加易於分裂的原子炸藥。因此美國又建造了三座石墨水冷生產堆和壹個後處理廠以生產鈈。到1945年，美國人花費20多億美元，終於研制成3枚原子彈，分別命名為“小玩意兒”，“小男孩”和“胖子”。1945年7月16日上午5時24分，美國在新墨西哥州阿拉莫戈多的“三壹”試驗場內30米高的鐵塔上，進行了人類有史以來的第壹次核試驗。“小玩意兒”鈈裝藥重6.1千克，梯恩梯當量2.2萬噸，試驗中由於核爆炸產生了上千萬度的高溫和數百億個大氣壓，致使壹座30米高的鐵塔被熔化為氣體，並在地面上形成壹個巨大的彈坑。核爆炸騰起的煙塵若垂天之雲，極為恐怖。在半徑為400米的範圍內，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質，半徑為1600米的範圍內，所有的動物全部死亡。這顆原子彈的威力，要比科學家們原估計的大出了近20倍。
面對巨大的爆炸，曼哈頓工程負責人之壹，被稱為“原子彈之父”的著名科學家奧本海默在核爆觀測站裏感到十分震驚，他想起了印度壹首古詩：“漫天奇光異彩，有如聖靈逞威，只有壹千個太陽，才能與其爭輝。我是死神，我是世界的毀滅者。”
1945年8月，美國向日本的廣島和長崎投下兩顆原子彈，從而結束了第二次世界大戰
1945年8月6日清晨，壹架美軍B—29轟炸機飛臨日本廣島市區的上空。防空人員發出了空襲警報，然而人們誤認為是壹架偵察機，所以大部分人沒有及時進入防空洞躲避。上午8時15分，B—29型轟炸機投下壹顆炸彈後，就拚命逃離了廣島上空。那顆黑色的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爆炸了。爆炸瞬間，先是耀眼的強光壹閃，隨即是天崩地裂的爆炸場。緊接著，出現了壹個大火球，逐漸上升，翻滾和擴大，變成壹團暗棕色的煙雲。地面上的塵土，碎石被揚起卷入空中，這就是美軍研制成的三顆原子顆之壹的“小男孩”。“小男孩”是“槍式”鈾彈，長3米，重約4噸，直徑0.7米，梯恩梯當量為1.5萬噸，內裝60千克高濃鈾，爆高藥為580米。廣島市24.5萬人中有20萬人死傷，城市建築物在巨大沖擊波的作用下全部倒塌和燃燒，壹枚原子彈毀掉了壹座城市。
兩天後，1945年8月9日上午11時零2分，美軍又用B—29轟炸機將第二枚原子彈“胖子”投在長崎市中心。爆高503米。“胖子”重約4.9噸，長3.6米，直徑1.5米，梯恩梯當量2.2萬噸，是壹枚“收聚式”鈈彈。這枚原子彈的爆炸，使長崎市23萬人中有15萬人死傷和失蹤，城市毀壞程度達60％--70％。 這兩顆原子彈最後結束了第二次世界大戰。但人們望著遮天蔽日的蘑菇雲感覺到，壹個真正可怕的魔鬼出現了。
原子彈分為“槍式”和“收聚式”兩種類型，核武器以其特有的方式產生毀滅性的力量
根據原子彈引發機構的不同，可分為“槍式”原子彈和“收聚式”原子彈。“槍式”原子彈將兩塊半球形的小於臨界體積的裂物質分開壹定距離放置，中子源位於中間。在核裝藥的球面上包覆了壹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，以提高鏈式反應的速度。在中子反射層的外面是高速炸藥、傳爆藥和雷管，再將雷管與起爆控制器相連接。起爆控制器自動地起爆炸藥。兩個半球形裂變物質在炸藥的轟擊下迅速壓縮成壹個扁球形，達到超臨界狀態。中子源放出大量的中子使鏈式反應迅速進行，並在極短的時間內釋放出極大的能量，這就是殺傷破壞力巨大的原子彈爆炸。“收聚式”原子彈將普通烈性炸藥制成球形裝置，並把小於臨界體積的核裝藥制成小球置於炸藥球中。炸藥同時起爆，將核裝藥小球迅速壓緊並達到超臨界體積，從而引起核爆炸。“收聚式”原子彈的的結構復雜，但核裝藥利用率高。