時代霧評
核彈小型化單從字面上去分析其實就是利用盡可能少的重量達到儘可能大的威力，比如轟炸廣島的小男孩原子彈，其重量4噸，爆炸威力卻只有約1.5萬噸TNT，而美國目前最先進的W88核彈頭，重量約360千克，爆炸威力卻高達47.5萬噸！而在核物理學上有一個專門形容單位重量核彈威力的專業名詞叫做：比威力（比當量）！廣島原子彈的比威力只有3.75噸TNT/千克，而W88核彈頭的比威力高達1319噸TNT/千克！也就是說比威力越大，同等重量的核彈總威力也就越大，所以實現核彈小型化的關鍵奧義就是提高比威力！
（沙皇炸彈與胖子原子彈的威力對比） 那怎樣才能提高原子彈的的威力呢？如果只是原子彈的話，那麼首先就應該從槍式進化到內爆式，小男孩是典型的槍式原子彈，通過炸藥爆炸衝擊波將一塊小的鈾235材料快速推向另一塊大的鈾235材料，從而讓兩者結合，密度和質量急劇增加，從而達到超臨界狀態而發生不可控的鏈式核裂變反應，從而爆炸釋放出大量能量！（槍式原子彈）
然而槍式結構的缺點很明顯，首先必須將核材料放置在一根長長的鋼管之內，導致槍彈外觀都是長長扁扁的，體積很大！第二，槍彈的兩塊鈾235材料在相互撞擊結合的過程中會發生大量的提前自發型裂變，這就導致不僅中子利用率低，還會讓很多核材料在沒有發生裂變的情況下就被直接炸飛，核材料的利用率相當低！根據統計，廣島原子彈的核材料重量約為66.6千克，但是最後利用率只有約1.6%，這兩個缺點就讓槍式的廣島原子彈體積非常大，但威力卻也提不上去！
（小男孩原子彈外形也是長長的）
從上面我們也能知道，長條形並不是原子彈的最佳構型，所以就誕生了另外一種內爆式球形原子彈！內爆式原子彈核心是一團整體的次臨界狀態的鈾235或者鈈239材料，外部則是圍繞鈾材料環繞佈置的一層TNT炸藥，最外層就是一個球形的鋼結構外殼！在炸藥爆炸後，爆炸衝擊波高壓將內部核材料擠壓到超臨界狀態從而發生核爆炸！
（內爆式原子彈）
內爆式原子彈的優勢顯而易見，由於沒有加速距離，彈體可以做到更小，球形的核材料整體佈置，可以讓鏈式反應中的中子充分撞擊原子核，提高核材料的利用率和反應速度！經過了這樣設計的胖子原子彈，重量與小男孩相當，但是威力卻提高到2萬噸TNT，而且鈈239核材料只有約16千克，不到小男孩的1/4！
（依舊是結構決定外形，胖子原子彈外形就是胖胖圓圓的）雖然胖子原子彈看起來先進了不少，但是最關鍵的指標比當量卻沒有提高多少！胖子重4噸，總威力為2萬噸TNT，比當量只有5噸/千克，只比小男孩高了1/3左右！造成胖子比當量低的主要原因是其實是當時內爆式原子彈的不成熟，炸藥填充的過多，整個胖子一共有50釐米厚的炸藥，重量超過2噸！現代的內爆式原子彈通過改進炸藥成分，優化結構比例，已經與當年不可同日而語！比如美軍的M388型核炮彈（原子彈），重量只有23千克，威力高達250噸TNT，比當量已經接近11噸TNT/千克，這也算是核武器的小型化了吧？但即使按照這樣的比當量，以胖子4噸的體積計算，其總威力也不過4.4萬噸TNT而已，很難用作戰略核打擊武器使用！那怎麼做出體積小，威力又大的核武器呢？
（小是小了，但是威力也弱了）從M388型核炮彈身上我們也能看出，核裂變武器的體積和重量已經能夠做到極小，但是威力卻始終提不上去！這是為什麼？因為核裂變武器本身就有其侷限性：
第一、核裂變相比傳統的炸藥來說，確實威力很大，但是和核聚變比起來，依舊弱爆了，一千克核聚變材料釋放的能量是核裂變的四倍以上，並且利用率也更高，兩種因素疊加，最終的差別高達數十倍乃至數百倍！
第二、核裂變有一個所謂的臨界質量上限，一旦原子彈內部堆砌的核裂變材料過多就會引發自發性核裂變，所以原子彈的核裝藥也有上限，原子彈的威力上限基本也就在50萬噸TNT徘徊，再也無法增加。而氫彈利用的核材料的聚變反應釋放能量，所使用的的氚化鋰6也沒有所謂的臨界質量，通過材料堆加，可以讓威力理論上無限疊加！
（氫彈爆炸後蘑菇雲）
所以要實現核彈頭的小型化，並且儘可能的提高威力，那麼就必須實現氫彈技術的突破！目前全世界五常國家所使用的戰略核彈頭都是典型的氫彈（熱核彈頭），其重量基本都在800千克以下，威力平均在20萬噸TNT以上，比當量平均300噸TNT/千克，已經達到廣島原子彈的接近100倍！當然了，核彈頭也並不是比當量越大越好，比如美國在上世紀五六十年代生產的W56和W59核彈頭就是典型例子，W56重量272千克，總威力為120萬噸TNT，比當量為4400噸TNT/千克，W59核彈頭重250千克，總威力100萬噸TNR，比當量4000噸TNT/千克。如果單論小型化，他們比目前世界上任何型號核彈頭都做得好，但是由於早期核彈頭性能不穩定，安全性較差，最終被加裝了多種保險裝置和換裝引爆結構的重量更大的W87和W88核彈頭所取代！
（W87式小型化分導核彈頭）
軍武吐槽君
回答這個問題之前，先給大家列舉幾個比較有代表性的核彈的相關數據。首先是美國的W56熱核彈頭，於上世紀1963年~1993年在民兵I和民兵II洲際導彈導彈上服役，核彈的重量根據型號不同分為有270千克和310千克兩種，長度為1.2米，直徑44.2釐米，所有型號都是這種尺寸，最大爆炸當量達到了120萬噸TNT，爆炸當量和彈頭質量的比值為120萬噸/270千克~120萬噸/310千克 = 4444噸/千克~3871噸/千克，也就是說，理論上該核彈每千克質量就能釋放出3871噸或者4444噸TNT炸藥爆炸的能量。
▲W56核彈頭以及其再入大氣層飛行器
然後是W59核彈，於上世紀60年代服役於民兵1洲際彈道導彈，彈頭重量為250千克，長度為121.4釐米，直徑41.4釐米，最大爆炸當量為100萬噸TNT，爆炸當量和彈頭質量的比值為100萬噸/250千克 = 4000噸/千克，即每千克質量可以釋放出相當於4000噸TNT炸藥爆炸的威力，下圖為W59核彈頭以及其再入大氣層飛行器：
▲W59核彈頭以及其再入大氣層飛行器
最後要說的就是目前美國海軍最新型的W88核彈，同時也號稱是“世界上最先進的核彈頭”，從1989年開始至今，仍然服役於“三叉戟II-D5”潛射洲際彈道導彈上，W88的重量小於360千克，長度小於1.75米，直徑小於55釐米，最大爆炸當量達到了47.5萬噸TNT，爆炸當量和彈頭質量的比值為47.5萬噸/360千克 = 1319噸/千克，即W88核彈每千克質量可以釋放出1319噸TNT炸藥爆炸的能量，下圖為W88核彈頭的結構簡圖：
▲W88核彈結構簡圖
為什麼要列舉這三種核彈頭呢？因為這三種核彈頭的小型化水平非常高，尤其是第一個W56核彈頭，其當量和質量的比值達到了4444噸/千克，完成稱得上是人類歷史上小型化水平最高的核武器之一，僅次於爆炸當量2500萬噸TNT，當量和質量比達到了5100噸/千克的B41核炸彈，而除了小型化水平特別高之外，這三種核彈還有一個共同點就是它們都是熱核彈頭，也就是氫彈，其實大家去了解一下就會發現：目前的核武器，只要滿足了小體積、大當量這兩個條件的，基本上就可以確定是氫彈，也就是說，核武器小型化技術的關鍵就是掌握氫彈技術，氫彈技術才是使大威力核彈武器化的關鍵所在。
為什麼說只有掌握了氫彈技術才能說是掌握了核武器小型化技術？這個跟裂變武器和聚變武器的性質有關，裂變武器因為有臨界質量，所以是有當量限制的，不是說只要核材料足夠，威力就能無限往上提，因為對於裂變武器來說，當核材料還儲存於彈頭中的時候，都是小於臨界體積的，只有在需要起爆的時候，才會利用其它手段（比如化學炸藥）把核材料緊密貼合在一起，達到臨界質量，從而引發核裂變，也就是說，如果想要提高裂變武器的威力，就需要更多的外在輔助手段，把更多的小於臨界質量的核材料在起爆的時候達到臨界質量，這樣一來，整個核彈的體積和重量會非常大，而且這種方法對核材料的利用率很低，大部分核材料在還沒有反應的時候可能就被炸飛了，所以爆炸當量根本就不可能一直網上提。
▲這是兩相彈
而聚變武器則沒有這個弊端，因為裡面的原子彈（裂變裝置）只是充當一個點火的扳機，其外面還有熱核材料（氘、氚）以及中子反射層（鈾235或者鈾238），原子彈爆炸後產生的高溫高壓環境會引起熱核聚變，釋放出大量的能量以及高能中子，在高能中子的作用下，外層的中子反射層也會發射裂變，同時再釋放出巨大的能量，這就是典型的兩級熱核武器，也就是兩相彈，但並不是三相彈，三相彈是還有一個次級反應的，其實這裡有一個很大的誤區，某百科上對三相彈的介紹也是錯的，那其實是兩相彈，因為：
1、兩相彈的結構是：裂變材料 - 聚變材料 - 外殼中子反射層；其反應過程為：初級（裂變）+次級（聚變+裂變）；
2、三相彈的結構是：裂變材料 - （聚變材料1 - 外殼中子反射層1）- （聚變材料2 - 外殼中子反射層2）；其反應過程為：初級（裂變）+次級1（聚變1+裂變1）+次級2（聚變2+裂變2）；
▲這才是三相彈
所以，三相彈其實包含了2個次級反應（每個次級反應都包括氘氚聚變和外殼反射層的裂變），而相對於純裂變武器來說，在相同體積和重量下，聚變武器的要威力遠遠大於裂變武器，而且，聚變武器理論上威力是無限的，也就是說，只要核材料足夠，並且不考慮體積和重量的話，次級反應可以一直疊加上去，理論上可以擁有n個次級反應，也就是n相彈！
哨兵ZH
在核武器出現後，各國現在不斷的實驗更大當量和重量的核彈頭，力求一擊即滅的強大力量，並製作出來了“大伊萬”這樣的巔峰之作。但是由於大當量所產生的巨大自身重量所帶來的極高成本和使用困難，而且會造成大量無辜平民是傷亡和環境汙染，在制導技術開始快速發展後，所以各國相繼放棄了大當量的核彈頭，轉而走上了核彈頭小型化的道路。核彈頭小型化的好處有很多，現在的小型化彈道當量一般在百萬噸級，相較與大型核彈，小型化核彈頭可以大量搭載與洲際導彈和彈道導彈中，大大增強了突防能力和精確打擊效果。那麼核彈頭是如何實現小型化的呢？
其實，核武器，特別是氫彈小型化的關鍵，在於“如何高效率的壓縮核材料”，包括壓縮裂變及聚變材料。如果只靠“炸藥壓縮”，那不可能做到目前這樣的“小型化”。所以，採用“扳機”發出的x射線來壓縮“被扳機”，使得“被扳機”釋放出最大的能量，就是“關鍵因素”之一了。目前，各國的“第二代核武器”均採用相同的原理和相似的結構。所以，不用再說什麼“于敏構型”了，那是當初中國為了打破美蘇的“核壟斷”而自行研究的一種氫彈結構。不可否認的是，那只是一種“早期結構”。中國的核武器，不可能停留在“早期結構”上，一定會不斷進步的，就像美蘇做到的那樣。
至於如何將“扳機”發出來的x射線“引導”到“被扳機”上，還能夠產生“聚合的”壓縮波，來“四面八方”的壓縮“被扳機”，那是核武器中絕密的絕密，核大國都是這樣。沒有人會說出來的。當然我更不知道了。這個“秘密”，是由一本瑞士公開出版的《第四代核武器》一書中披露的，至少我是從那本書上看到的。另外當然還有“秘密”，就是怎樣提高“初始中子數”。而“扳機”產生的中子，也被充分利用於“被扳機”的“引爆”中了。但如何避免“提前引爆”的困難，也是“機密中的機密”。大家可以自行腦補。還有什麼關鍵，我就不知道了。
淺晰之念
小核彈
冷戰時代結束，戰略核威懾的爭鬥叫停，但實戰威懾卻不斷加碼。近來國際舞臺上最驚人的畫面是，“山姆大叔”一邊高喊“小當量”，一邊開啟核禁之門。4000多億美元，這是美國國會批准的美國2004財年的國防預算。經費增加的一個重要原因是，美國取消1993年通過的在美國境內禁止研究和開發當量在5000噸以下TNT核武器的禁令，以便加快開發小當量鑽地核武器等戰術核武器。既然要加快開發，也就極易導向恢復業已停止10年的核試驗。這給世界帶來了不祥之兆，一時成了讀者關注的一個焦點。
中文名
小核彈
重要目標
導彈陣地、機場、港口等
定義
智能化小型核彈
威力
1000噸TNT當量以下
定義
與戰略核武器相比，戰術核武器是用於支援部隊作戰，打擊敵方戰役戰術縱深內的指揮所、導彈陣地、機場、港口、交通樞紐等重要目標的核武器系統。戰術核武器系統一般是由威力較低的核彈和射（航）程較短的投擲發射系統及指揮控制系統組成的武器系統。
根據戰術核武器爆炸威力的大小，通常把爆炸威力在100萬噸TNT當量以上的稱為特大型核武器，把爆炸威力在10萬～100萬噸TNT當量之間的稱為大型核武器，把爆炸威力在1萬～10萬噸TNT當量之間的稱為中型核武器，而把爆炸威力在1萬噸TNT當量以下的都稱為小型或小當量核武器，還有人把爆炸威力在1000噸TNT當量以下的稱為超小型核武器或微型核武器。由於受臨界體積限制，核武器通常是做大容易做小難。
現狀
美國主要的核武器研究機構都動了起來。緊急調撥的超鉅額研究經費引得它們爭先恐後。據美國傳媒報道，一種智能化小型核彈將很快問世，那是由潛射導彈戰鬥部改裝成的。這種新型小核彈能向地下深鑽18米攻擊鋼筋混凝土或堅硬岩石工事，命中精度在3米以內。其智能系統可控制核彈直鑽目標中心處爆炸，產生的強大沖擊波將撕裂摧毀300米深處堅硬巖體中的目標。
美國小當量核武器開發研究堂而皇之地加速了。小核彈成為美軍的新寵。但國際與論回應的大多是批評。因為小當量核彈爆炸不能避免放射性塵土升空又回落地面，進而造成大面積放射性汚染。美軍對小當量核武器的開發和使用又大大降低了“核門檻”，這也容易引發國際性小當量核武試驗競賽。核冬天的寒氣又向跨入新世紀的世界襲來。人們有理由憂憤和不安。
露落草木秋亦涼
是不是在核彈周圍有個啥反射層，能把中子反射回去？
時代霧評
構型腔體綜合了，不存在難度，高中生都可以的。
