核炸彈（nuclear bomb） 用航空器攜載投放的裝有核戰鬥部的炸彈。主要由核爆炸裝置、引爆控制系統以及帶穩定翼的彈體組成。結構上大致可分為頭部、中段、後體和尾部四部分。頭部和後體為電子裝置，包括引爆控制系統的各裝置；中段為核爆炸裝置；尾段一般為圓錐狀或後體部分的延伸，配裝不同形狀、尺寸和橫截面的尾翼及各種類型的減速機構或降落傘。根據戰略戰術要求和載機特性，通過結構上不同的設計、組合和連接，即可產生多種規格尺寸、威力和各種爆炸特性的核炸彈。通常由戰略轟炸機攜帶的戰略核炸彈的威力較高，一股在數十至數百萬噸梯恩梯當量之間，個別型號的威力甚至高達千萬噸梯恩梯當量；由戰術轟炸機攜帶的核炸彈的威力較低，一般在數千至數十萬噸梯恩梯當量之間（見圖）。核炸彈可用不同方式投放，在預定的地面和空中爆炸。可採用自由降落空爆、觸地爆、減速一延遲地爆等多種引爆方式。美國、蘇聯從原子彈試驗成功之後，首先發展的就是核炸彈。此後幾十年裡，不斷設計、生產、部署，更新一批又一批的戰術和戰略核炸彈。 20世紀80年代末研製的現代戰略核炸彈具有改進的安全裝置和高速超低空投放能力，同時採用先進的隱身轟炸機與其配合，顯著地增強了戰略轟炸機的核攻擊力量。
中國於1965年5月14日成功地進行了第一顆核炸彈爆炸試驗。
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