在第二次世界大战即将结束时，出现了一种给日本人民带来沉重灾难的大规模杀伤武器。
1945年8月6日清晨，在日本广岛这个仅有二十四万人口的城市，居民和往日一样平静地生活着。突然，随着急促的嗡嗡声，一架美国军用飞机飞入市区上空。在这之前，虽然已发出了空袭警报，然而人们在战争环境下对警报已习以为常，有人甚至误认为是来了一架侦察机，所以大部分人没有及时进入防空洞躲避。
这架美国飞机不是侦察机，而是一架B－29型轰炸机。这次，它只投下了一颗炸弹，然后就拼命逃离了广岛上空。那颗黑色大炸弹带着降落伞慢慢落向市中心，离地面还有五六百米时，急剧地爆炸了。
爆炸的瞬间，先是耀眼的强光一闪，随即是天崩地裂的爆炸声。紧接着出现一个大火球，逐渐上升。翻滚和扩大，变成一团暗棕色的烟云。地面上的尘土、碎石被扬起卷入空中，形成一个粗大的尘柱，并急速追赶上升的烟云团，最后两者会合成一个高大的蘑菇烟云；顿时，广岛市烟尘滚滚，房倒屋塌，成了一片火海，死伤人员达20万。占总人口五分之四以上。
这颗黑色大炸弹就是原子弹。由于日本法西斯拒不投降，美国政府决定用刚刚研制成功的原子弹袭击日本城市。在广岛被摧毁的三天以后，另一个日本城市--长崎，也遭受了同样的厄运。
原子弹为什么会有这样大的杀伤和破坏威力呢？说来也怪，它无与伦比的威力，竟来自小得人眼看不见的原子核中释放出来的能量。
大家知道，世界上所有物质都是由原子组成的。原子很小，一粒灰尘中就包括有几十亿个原子。而每个原子中间都有一个带正电的原子核。
原子核中具有的能量比一般化学反应产生的能量大几百万倍。当原子核发生裂变或聚变时，都能将其中的丰富能量释放出来。例如1克铀在裂变时，它的原子核产生的爆炸力相当于20吨 TNT炸药的能量。
人们通过实验发现，一个铀原子分裂时能放出许多中子（原子核就是由带正电的质子和不带电的中子组成的），而这些中子又能击破别的原子，产生更多的中子，依次延续下去，这种现象叫做连锁反应，或者链式反应。原子弹就是利用原子核裂变的连锁反应来爆炸的。
为了实现核爆炸，即维持裂变的连锁反应，就必须有足够的核装药（如铀、钚）等，因为核装药数量少时，体积也就小，所产生的中子如果没有击中别的原子核，就有可能跑到核装药外面去，使链式反应中断。这种保证链式反应正常进行所需要的核装药的最小数量，叫做“临界质量”。
原子弹的结构与临界质量有一定的关系。核装药（如铀235）分成了好几块，并间隔一定距离放在弹体中，而每一块核装药都必须小于'临界质量"。这是为了防止在原子弹的制造和储存过程中，由于意外原因使中子进入核装药而引起核爆炸所采取的安全措施。
在核装药的外面包了一层坚固的能反射中子的材料，其作用是将过早跑出来的中子反射回去，以提高链式反应的速度。在核装药的中间装有能产生中子的中子原，在反射层外面装着起爆装置。起爆装置与装在核装药外面的炸药以电路相连。
需要原子弹爆炸时，先由起爆装置点燃雷管，进而引爆炸药，在炸药爆炸产生的高压作用下，将分成几块的核装药压合在一起，使核装药达到“临界质量”。与此同时，中子原放出中子，使核装药发生链式反应，于是原子弹就爆炸了。
原子核的裂变反应能放出巨大的能量，这是获得核能的一种方法，后来，人们在研究太阳发光的秘密时发现，“氢”元素的原子核在极高的温度下聚合成较重元素的原子核时，也能释放出巨大的能量。这种释放能量的方法，叫做“核聚变反应”或“热核反应”。
但是，核聚变反应比核裂变反应更复杂一些，它在反应时需要几千万度的高温。因此，长期以来，人们认为只有在太阳上才能满足这样的条件。直到原子弹爆炸成功后，用人工方法实现核聚变反应的愿望才得以实现。
这种产生核聚变反应的装置，实际上就是后来出现的氢弹。
由于氢弹是用原子弹作为引爆的“扳机”，所以它的结构与原子弹有些相似之处，好比是在氢弹内装了一个原子弹和发生核聚变反应的热核装料。原子弹爆炸后，在弹内产生极高的温度，从而引起热核装药的聚变反应，使氢弹发生爆炸。
氢弹爆炸时释放出的能量要比原子弹大得多，而且由于热核装药没有“临界质量”的限制，所以可根据需要制造威力特别大的氢弹。1952年爆炸的世界上第一颗氢弹，它所释放出的能量相当于投向广岛的那颗原子弹的五百倍。
核爆炸时产生的破坏和杀伤力与一般的武器弹药不同，它主要包括冲击波、光辐射。贯穿辐射、放射性沾染和核爆炸电磁脉冲五个方面，其中尤以冲击波和光辐射的破坏作用最大。冲击波的速度很高，约为一般强台风风速的好几倍。它既能使建筑物倒塌，又能使人体受到严重伤害。
光辐射能在大范围内引起物体燃烧，使人员受到严重烧伤。此外，它还能辐射出强烈的X射线和紫外线起杀伤破坏作用。
为了打破超级大国对核武器的垄断，保卫世界和平和祖国的安全，我国已先后研制成功了原子弹和氢弹，成为拥有核武器的国家之一。
