核弹头要实现小型化，通俗的讲就是怎么在同等威力下将核弹头的质量和体积降低到最小，其实这也有一个专业名词叫做比威力（也叫比当量），也就是用核弹头的爆炸总威力除以核弹头的重量，得出单位重量对应的TNT当量。美国在广岛试验的第一颗小男孩铀裂变原子弹，重量4.6吨，爆炸总威力为2.1万吨TNR当量，比威力只有4.5吨TNT/千克，可以说是非常小了。
（小男孩原子弹）
小男孩之所以比威力小，主要是因为其采用的是最原始的枪式结构，枪式结构的原理主要是利用TNT炸药使两团次临界状态的铀235相撞，最后发生临界裂变反应。但是这种原子弹有两个最大的缺点，第一、核材料需要一定的加速距离，因此枪式原子弹必须设计成很长，这就导致枪式原子弹的体积会很大。第二、在加速过程中，有很大部分铀235材料会自行消散，这导致枪管式原子弹必须装填很多核材料才能达到一定威力，也就是利用率非常低，小男孩一共有64千克铀235，真正裂变的只有700克，利用率只有1%左右。
（枪式原子弹）
怎样提高原子弹的比威力？于是就诞生了内爆式的原子弹，也就是长崎的胖子，内爆原子弹采用高性能炸药包裹中心的钚239，炸药爆炸产生的高温高压轰击钚239，由于不需要加速，因此胖子的核材料利用率提高到了20%以上，只用了6.2千克的钚239就达到了与小男孩相当的威力。
（内爆式原子弹）
内爆原子弹虽然核材料利用率高了将近百倍，可是体积和重量仍然很大，胖子的重量达到了4.5吨，主要是因为需要制造足够使核材料发生的裂变，需要数量不小的炸药，因此胖子原子弹设计了厚度达到将近50厘米厚的炸药爆炸系统，总重量超过2.5吨，因为炸药都布置在核材料四周，所以胖子也就被设计成了圆圆滚滚的形状胖子形状了，这也就是它名字的来由。
（胖子原子弹）
可是原子弹的威力是有上限的，通过加装核裂变材料的质量的方法来增加原子弹威力只能保持在一定量级之内，超过一定质量，核材料就会发生自行裂变，毫无意义。历史上最强大的原子弹是美国在50年代的常春藤行动中制造的MK18原子弹，其TNT当量大约为50万吨，这几乎已经达到了人类的极限。
那怎么办呢？当然是利用核聚变，核聚变的威力理论上可以无限，所以在某些原子弹的核裂变材料内部还会夹带小部分核聚变材料，以增强威力，这就是所谓的增强型原子弹（助爆原子弹）。
如果要真正完全性利用核聚变，那就只能制造氢弹，使用炸药、核裂变层、聚变核心的三层结构，也就是所谓的三相弹，就是真正的氢弹。氢弹由于利用的是核聚变反应生成能量，单位体积威力可以达到裂变的4倍以上，而且核聚变的核材料利用率也更高，因此氢弹的比威力能够达到原子弹的10倍以上。
美国的W53/MK6核弹头，重量3吨，威力却达到了900万吨TNT当量，比威力接近3千吨/千克，是小男孩原子弹的近千倍。所以要实现核弹头的小型化，必须要掌握的就是氢弹技术，如果没有氢弹技术，只能跟小男孩和胖子一样，用几吨的体量却只能炸出几万吨TNT的威力。现代洲际导弹的搭载能力一般也就是两三吨，但是又必须使用分导式核弹头提高突防能力，所以每颗核弹头的重量必须控制在几百公斤以内，不然分导式核弹头无从谈起。
因此如何将氢弹做的更小也就成为了纠结的事情，现在人们普遍采取的方法就是使用更高密度的炸药和核材料加工氢弹，再设计出分级内爆的形式，使核弹的外壳更为合理和精巧，当然了，这些都是机密，在这里我们只讨论讨论原子弹就好了，再说下去估计得写上一篇几万字的论文，就此打住吧。
（各类想象的氢弹构型）
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