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。當一枚千噸當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，火球直徑將達到150米，10秒鐘后直徑將達到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志性的蘑菇云。當火球冷卻時，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)整以達到最大的沖擊波效應、熱輻射效應和核輻射效應，或?qū)崿F(xiàn)三者的平衡搭配。空中爆炸可以有效增加對暴露的人類皮膚和眼睛的傷害半徑，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區(qū)域非常大，這會對一大片土地造成嚴重的核污染。

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，但效果要小于同當量的地面爆炸。此外，發(fā)生穿透的地下核爆將導致極其嚴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。高空核爆之后大氣通信將遭受嚴重破壞，同時還會產(chǎn)生密集的電磁輻射（EMP），摧毀復雜的電子設備或給其性能帶來嚴重影響。雖然電磁輻射對生物體不會產(chǎn)生殺傷效果，但它能破壞關鍵的醫(yī)療設備。

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。百萬噸當量以下的核爆對目標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，沖擊波實際上是唯一有效的破壞形式。