原子弹与氢弹的威力对比是没有一个绝对数值的！原子弹是由核材料链式裂变反应释放能量的，而氢弹则是由核材料的热核聚变释放能量的，单纯的从能量角度分析，一千克核裂变材料完全裂变所释放出的能量约为2700吨标准煤，而1千克轻核材料聚变释放的能量约为2万吨标准煤，也就是说同等重量下，核聚变释放能量约为核裂变的8倍左右！所以理论上分析，同样质量的氢弹威力约为原子弹的8倍！
但是从实际出发，原子弹的威力实际上比氢弹差的何止是八倍！人类历史上制造过的威力最大的原子弹为1952年美国在常春藤行动中制造的一枚名叫“KING”的原子弹，其TNT当量约为50万吨。而地球上爆炸过的威力最大的氢弹为1961年前苏联在新地岛试验的“沙皇炸弹”，其当量为5000万吨，仅仅对比威力，两者相差了整整100倍！
既然氢弹可以威力可以达到如此夸张的程度，那么原子弹就不能争口气，在50万吨TNT当量的基础上继续加料吗？还真不能！原子弹不管是使用铀235亦或是钚239为原材料，其主要原理都是使用常规炸药将这些材料挤压至超临界质量，使其散发中子数达到超高浓度值，从而在短时间内发生滚雪球一般的链式裂变反应。这种反应对于原子弹的制造而言是好事，因为原理其实简单，制造起来也相对容易，所以像一些技术上其实并不牛逼的国家，例如半岛某国、印度、巴基斯坦甚至于伊朗，只要搞定了核材料，制造出原子弹都不是难事，然而核裂变的原理对原子弹的威力提高却是很大的阻碍。
为了保证核弹头的小型化和足够的中子扩散浓度，武器级的铀235或者钚239要求是90%以上的丰度。但是丰度越高，相对来说，临界质量也就越小，所以对于核裂变材料来说，集中在一起的质量是有上限的，一旦超过这一质量，核材料就会达到临界质量而发生自行裂变！既然核装药的质量有限，那么就不能通过无限叠加核装药来提高原子弹的威力，因此50万吨TNT当量几乎就成了原子弹一个无法逾越的天堑！
（苏联第一颗原子弹，这种形状一般都为内爆式原子弹，核材料从四周向中心挤压）
而对于核聚变而言，主要是利用质量较小的氢的氘、氚等轻原子核在高压高温环境（这种环境一般用原子弹爆炸产生，所以原子弹其实是点燃氢弹的火）下撞击结合成较重原子核（例如氦）所释放出巨大能量，这种反应几乎不存在所谓的临界质量（除非你能把氢弹制造得像恒星一样大），因此氢弹的装药（主要为氚化锂6）是可以无限叠加的，只要核装药越多，核聚变产生的能量也就越大，氢弹的威力也就越大！
但即使是氢弹几乎可以做成无限大，但是随着核装药的增加，其他附带设备和零件也相应增加，体积和质量也会随之增大，最后很可能失去实战性能。例如前苏联的沙皇炸弹，长度8米，直径2米，总重量达到27吨，当时苏联乃至于全世界最大的图95轰炸机都是拆除了燃油槽与机腹炸弹舱门才将这枚变态炸弹勉强装下的，而在爆炸发生后，图95差点都没飞出沙皇炸弹的破坏半径，险些就回不来了。
认识到核弹体积和威力太大根本没有任何意义，现代洲际导弹上使用的大部分都是小型化的分导式核弹头，不仅增加了导弹运载核弹头的数量，提高了突防能力，而且可以同时打击多个目标，何乐而不为？例如美国最先进的潜射型三叉戟2导弹，主要携带的是10个W87型热核弹头（氢弹），单个重量约为250千克，威力约30万吨TNT！与当初美国投掷在日本的广岛原子弹相比（当量约2万吨，重量4吨），重量只有后者的1/16，威力却达到了后者的15倍！这就是原子弹与氢弹最真实的威力差距！
（美国W87核弹头维护，可见其体积真的很小！）
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