核武器是有史以來最具毀滅力量的大規(guī)模殺傷性武器，引爆一枚核彈將對環(huán)境產(chǎn)生極為惡劣的破壞性影響。核彈爆炸時，將產(chǎn)生沖擊波、熱輻射、中子輻射、軟X射線和伽馬射線輻射、電磁脈沖（EMP），并對高層大氣產(chǎn)生電離作用。根據(jù)引爆地點的不同，沖擊波效應(yīng)還可分別表現(xiàn)為地面沖擊波、水下沖擊波、大氣真空、地面崩塌；最后，還有大量的放射性落下灰。

沖擊波與輻射

核爆釋放的能量以三種不同的形式對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響：沖擊波、熱輻射和核輻射，而武器當(dāng)量、爆炸地點以及環(huán)境特征會對三種能量的分布產(chǎn)生影響。當(dāng)一枚千噸當(dāng)量的中等級別核彈在低空大氣中引爆時，釋放能量的大致分布為：

50%為沖擊波；

35%為熱輻射，由寬幅電磁頻譜組成，包括紅外線、可見光和紫外線，以及一些爆炸瞬間釋放出的軟X射線；

15%為核輻射。其中包括5%的電離輻射，主要由爆炸后一分鐘內(nèi)釋放出的中子和伽馬射線組成，余下的10%為剩余核輻射，它表現(xiàn)為放射性落下灰。

（根據(jù)當(dāng)量以及爆炸地點的不同，這三種能量的分布會有很大變化）

核彈在爆炸時所釋放的巨大能量能瞬間將爆炸中心加熱到數(shù)千萬攝氏度的溫度（普通爆炸通常只產(chǎn)生幾千攝氏度的溫度），在這樣的高溫下，核彈的非裂變部分將在瞬間被氣化。不同于普通炸彈以動能釋放能量，核彈通過大量的電磁輻射釋放能量。核彈在大氣中被引爆后，主要由軟X射線（X射線波長略大于0.5納米的被稱作軟X射線，波長短于0.1納米的叫做硬X射線）組成的電磁輻射會在瞬間將周圍幾米范圍內(nèi)的大氣加熱到極高的溫度，耀眼熾熱的空氣球和氣化的武器殘骸就形成了所謂的火球，火球形成之后會急速膨脹和上升。在核彈引爆幾微秒后，火球直徑將達(dá)到150米，10秒鐘后直徑將達(dá)到2200米，同時火球以100米/秒的速度上升，急速膨脹并劇烈地壓縮著外圍大氣，由此產(chǎn)生了威力巨大的沖擊波。

當(dāng)膨脹到最大直徑后，火球開始冷卻，大約一分鐘之后火球的溫度將下降到無法再釋放大量熱輻射的水平，這種上升運動和冷卻過程共同形成了標(biāo)志性的蘑菇云。當(dāng)火球冷卻時，被氣化的內(nèi)部物質(zhì)將形成固態(tài)塵埃云。如果在空中爆炸，這些塵埃云看起來就像一朵正常的白云一樣；而如果在地面爆炸，由于火球的氣化作用和強勁上升氣流的吸引作用，蘑菇云內(nèi)部將含有大量被氣化的地面物質(zhì)，這會使蘑菇云呈現(xiàn)出骯臟的棕色。核彈爆炸所產(chǎn)生的放射性同位素和中子輻射會污染這些塵埃，下降到地面形成放射性落下灰。

幾種核爆類型

沖擊波、熱輻射和核輻射所產(chǎn)生的后果很大程度上取決于引爆高度，因此核爆通常被劃分為空中爆炸、地面爆炸、地下爆炸和高空爆炸。

空中爆炸：空中爆炸指發(fā)生在海拔30千米以下，且火球不接觸地面的核爆。這種核爆產(chǎn)生的沖擊波將對地面造成巨大的破壞和殺傷。其高度可以通過調(diào)整以達(dá)到最大的沖擊波效應(yīng)、熱輻射效應(yīng)和核輻射效應(yīng)，或?qū)崿F(xiàn)三者的平衡搭配?？罩斜梢杂行г黾訉Ρ┞兜娜祟惼つw和眼睛的傷害半徑，此外還可以減小放射性落下灰的危害，因為空中爆炸產(chǎn)生地面塵埃很少，但如果下雨的話還是會產(chǎn)生局部落下灰。在戰(zhàn)術(shù)上，空中爆炸最有可能用來對付地面部隊。

地面爆炸：地面爆炸指發(fā)生在地球表面或貼近地球表面的核爆，火球因此能接觸到地面或水面。在這種情況下，沖擊波、熱輻射和核輻射的作用范圍將小于同當(dāng)量的空中爆炸。地面爆炸的優(yōu)勢在于，受放射性落下灰影響的順風(fēng)區(qū)域非常大，這會對一大片土地造成嚴(yán)重的核污染。

地下爆炸：地下爆炸指發(fā)生在地下或水下的核爆。和地面爆炸類似，地下爆炸通常會產(chǎn)生地表崩塌。如果爆炸沒能穿透地表，那么這種核爆就只能以地面或水面沖擊波來形成破壞，如果能穿透表面，那么同樣也將出現(xiàn)沖擊波、熱輻射以及核輻射效應(yīng)，但效果要小于同當(dāng)量的地面爆炸。此外，發(fā)生穿透的地下核爆將導(dǎo)致極其嚴(yán)重的放射性落下灰污染。

高空爆炸：高空爆炸指發(fā)生在海拔30千米以上的核爆。核彈在釋放能量的過程中產(chǎn)生的軟X射線將更多的空氣分子加熱，因此火球要大得多，而且膨脹速度要迅速得多。高空爆炸產(chǎn)生的致電離輻射在被吸收之前能夠傳播數(shù)百千米，并產(chǎn)生明顯的高層大氣電離效應(yīng)。高空核爆之后大氣通信將遭受嚴(yán)重破壞，同時還會產(chǎn)生密集的電磁輻射（EMP），摧毀復(fù)雜的電子設(shè)備或給其性能帶來嚴(yán)重影響。雖然電磁輻射對生物體不會產(chǎn)生殺傷效果，但它能破壞關(guān)鍵的醫(yī)療設(shè)備。

核彈高空引爆所產(chǎn)生的電磁脈沖能對1000千米以外的軍事電子設(shè)備造成威脅。高空核電磁脈沖（HEMP）能使通信系統(tǒng)失效，甚至能使距爆炸地點十分遙遠(yuǎn)的電網(wǎng)失效。

雖然核爆時產(chǎn)生的熱輻射、EMP、致電離輻射都能造成殺傷和破壞，但它們都會快速衰減。百萬噸當(dāng)量以下的核爆對目標(biāo)的殺傷在很大程度上還是要依靠沖擊波，比如地下堡壘和核彈發(fā)射井等重要目標(biāo)，沖擊波實際上是唯一有效的破壞形式。