bélyegkép|200px|Nagaszaki bombázása 1945. augusztus 9-én bélyegkép|200px|jobbra|Teller Ede
A nukleáris fegyver olyan fegyver, amelynek az energiája atommag-átalakulásból származik. Két típusa kétféle magátalakulást használ fel: az atombomba esetén maghasadás, míg hidrogénbomba esetén magfúzió következtében az atommag kötési energiája szabadul fel. Rendkívül nagy pusztító ereje van: egyetlen ilyen fegyver képes elpusztítani akár egy több milliós nagyvárost is. Mivel a hasadáson és a fúzión alapuló bombák közös jellemzője, hogy az atommag (latinul és angolul nucleus = mag) átalakítása révén szabadítanak fel energiát, a legpontosabb közös elnevezés e robbanóanyagok formáira a „nukleáris fegyver”.
Az emberiség történetében eddig két alkalommal használtak élesben nukleáris fegyvert: a II. világháborúban az Egyesült Államok dobott le egy-egy atombombát két japán városra, Hirosimára és Nagaszakira, több százezer ember életét kioltva ezzel. Legalább ennyien szenvedtek a támadások hatásaitól az elkövetkező évtizedekben.
A következő államokról tudható, hogy van atombombájuk: Amerikai Egyesült Államok, Oroszország, Egyesült Királyság, Franciaország, Kína, India, Pakisztán és Észak-Korea. A közelmúltban Észak-Korea föld alatti atomrobbantást hajtott végre, amelynek ereje azonban jóval kisebb volt a vártnál, feltehetőleg a bomba „befulladt”, de 2015 márciusában bejelentették, hogy atomfegyverrel rendelkeznek.https://index.hu/kulfold/2015/03/20/eszak-korea_van_bevetheto_atomraketank/ 2016 szeptember 9-én Észak-Korea feltehetően újabb nukleáris tesztet hajtott végre, az ország alapításának évfordulójára időzítve. A detonáció által okozott földrengés magnitúdója kétszerese volt a korábbi tesztek során érzékelteknek, ennek ellenére a külvilág számára még nem teljesen bizonyos, hogy nukleáris robbantásról van szó. Biztosra vehető, hogy Izraelnek is van nukleáris fegyvere, de erről nem hajlandó nyilatkozni. Brazília atomprogramja hasonló. Irán üzembe helyezett egy urándúsító-üzemet, és az Egyesült Államok szerint ezt katonai célokra akarja alkalmazni. Az ottani kormány szerint atomprogramjuk békés célú. A Dél-afrikai Köztársaság az 1980-as évek elején titokban kifejlesztett nukleáris fegyvereket, viszont 1991-ben szétszerelte őket. Ukrajna, Fehéroroszország és Kazahsztán a Szovjetunió felbomlása után rendelkezett nukleáris fegyverrel, de visszaszolgáltatta őket Oroszországnak.
bélyegkép|262x262px|Szilárd Leó
Előzmények bélyegkép|jobbra|200px|Egy kép a Fermi-Szilárd-féle „neutron reaktor” szabadalmából
Szilárd Leó 1934-ben és 1936-ban két szabadalmat jelentett be a British Admiralitynek. Egy nyilvánosat, melyben homályosan utal az energiatárolásra és egy titkosat, amely a bomba elvét írta le, de nem tudta, melyik elemmel tud a láncreakcióban részt venni. A berlini Kaiser Wilhelm Institut laboratóriumában 1938-ban Otto Hahnnak és asszisztensének, Fritz Strassmann-nak sikerült az uránatom hasítása. Lise Meitner (a Kaiser Wilhelm Insitute korábbi munkatársa) és unokaöccse, Otto Frisch 1939-ben svédországi tartózkodásuk alatt elméletileg megfogalmazták a tömegdefektus nagyságát, ugyanakkor Niels Bohrnak a felületi feszültségre vonatkozó kutatásaira alapozva bizonyítást találtak arra, hogy miért hasad az urán két igen alacsony rendszámú elemre. Niels Bohr dán fizikusnak, aki az atomszerkezet és a kvantummechanika tudományterületén dolgozott, és 1922-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat, szintén sikerült az uránatom hasítása. Enrico Fermi 1938-ban elnyerte a fizikai Nobel-díjat, majd annak átvétele után családjával New Yorkba emigrált. Teller Ede 1935-ben George Gamow hívására szintén az Amerikai Egyesült Államokba emigrált. A háború előtt megjelent tudományos közleményeknek nem mindegyikét titkosították, ezért a németek és a japánok is foglalkoztak az atombomba gondolatával. Az amerikaiak grafitmoderátoros (Enrico Fermi), a németek nehézvíz-moderátoros vizsgálatokkal keresték a lassú és a gyors neutronos atombontás, illetve az 235U szerepét. Az 1941. december 7-i Pearl Harbor elleni japán támadás után felgyorsultak az események és Chicagóban Teller Fermi mellett dolgozott az első atomreaktor megépítésén. A chicagói reaktor 1942-es, sikeres decemberi beindítása után Tellert meghívták a Manhattan tervbe. Szilárd Leó 1939 augusztusában megírta, és Albert Einstein aláírta a híres levelet, hogy figyelmeztessék Franklin D. Roosevelt elnököt arra a lehetőségre, hogy a nácik atombombát építenek. A levél kézbesítője Teller Ede volt. Sikerült Roosevelt aggodalmát annyira felkelteniük, hogy létrehozta az Uránbizottságot, és a Columbia Egyetemnek megítélte az első atomenergia-alapot.
Története 200px|bélyegkép|„Little Boy”, a hirosimai bomba 200px|bélyegkép|„Fat Man”, a Nagaszakira ledobott bomba bélyegkép|200px|A Castle Bravo kísérleti robbantás gombafelhője (1954. március 1., Bikini atoll, 15 megatonna) bélyegkép|200px|A Castle Bravo kísérleti robbantás áldozatainak fényképei. A robbanás ereje mintegy háromszorosa volt a tervezettnek, a közeli atollokon lakó emberek egy része égési sérüléseket és sugárbetegséget kapott 200px|bélyegkép|A Szovjetunió által 1961. október 30-án felrobbantott „Cár”-bomba makettje múzeumban
Az atombombát az Egyesült Államokban a Manhattan terv keretein belül fejlesztette ki egy kutatócsoport az új-mexikói Los Alamosban.
A Manhattan terv Szilárd Leó kezdeményezésére indult 1939-ben, elsődlegesen a német atomprogramtól való félelem miatt. A projekt vezetője Robert Oppenheimer lett. A munkában amerikai, olasz és angol tudósok mellett Teller Ede és Neumann János is részt vett.
Trinity-teszt Az első atombombát 1945. július 16-án robbantották föl a szintén új-mexikói Alamogordo melletti kísérleti telepen. Az eszköz egy implóziós plutóniumbomba volt. A robbanás hatóereje kb. 20 kilotonna volt (megfelelett húszezer tonna TNT hatásával).
Ugyanezen év augusztus 6-án Hirosimára,Hirosimára a szovjet expanzió miatt dobtak atombombát majd augusztus 9-én NagaszakiraAugusztus 9-én történt – Nagaszaki dobtak atombombát. Az első Japánra dobott bombát az Enola Gay nevű B-29-es bombázó szállította, a bomba neve Little Boy volt. A Nagaszakira dobott bombát Fat Mannek nevezték. Előbbi uránt, utóbbi plutóniumot tartalmazott. A Little Boy 64,1 kg 82,7%-ra dúsított uránt (Oralloy-t) Az első két atombomba adatai tartalmazott; ennek 1,38%-a hasznosult, rombolóereje 15 000 tonna TNT-ének felelt meg. A Fat Man 6,2 kg plutóniumot tartalmazott, amelyből csupán 0,9 kg hasznosult (kb. 13%), mert a robbanás a bombát szétvetette, és a láncreakció leállt. Rombolóereje kb. 20 000 tonna TNT-vel egyenértékű. A kritikus tömeg értékét rontotta, hogy anyagából 0,9% 240Pu volt. A fegyver-minőségű plutóniumot legalább 93%-osra dúsítják.
Németország tevékenysége A Manhattan tervhez csatlakozva több szakértői csoport is megkísérelte felkutatni azokat a német objektumokat, ahol esetleg atomfegyver előállításával kísérleteznek A teljes Manhattan terv leírása Ezek a csoportok sikerrel begyűjtöttek 1100 tonna német uránt; elszállították, és kikérdezték a témában szakértőként ismert német fizikusokat, főként Werner Heisenberget és Carl Friedrich von Weizsäckert. Fréderic Joliot-Curie igazolta, hogy a megszállt Párizsban, a laboratóriuma ciklotronját német kutatók is használták, ám az amerikai tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy Németországban senki sem hitte komolyan, hogy atomfegyvert képes előállítani. Maga Heisenberg több tonnára becsülte az 235U kritikus tömegét. A „nácik atombombája” Groves tábornok úgy ítélte meg, hogy Heisenberg nacionalista ugyan, de nem náci. Erre utal Heisenberg és Niels Bohr tárgyalása 1941-ben. Erről bizonyosat ma sem lehet tudni, ám sokan feltételezik, hogy Heisenberg ezzel rejtett üzenetet akart küldeni amerikai kollégáinak, hogy egyikük se kezdjen bele az atomfegyver kifejlesztésébe.
A fentieknek ellentmond egy olasz újságíró, Luigi Romersa beszámolója, aki Mussolini környezetéhez tartozott. Állítása szerint szemtanúja volt 1944. október 12-én Rügen szigetén és 1945. március 3-án Thüringiában az SS által végrehajtott atomfegyver-kísérletnek. Más szemtanúk óriási fényvillanásról számoltak be a környéken, és a hírek szerint több ezer, vagy több tízezer szovjet hadifogoly halt meg ebben a kísérletben. Erről Rainer Karlsch könyvet is írt, az atombomba vázlatával. A ZDF televíziós társaság kamerái előtt a PTB (Német Szövetségi Műszaki-Fizikai Kutatóintézet) megvizsgálta a helyszínt. A PTB hivatalos leírása a robbantás feltételezett helyszínének vizsgálatáról Megállapításuk szerint a csernobili katasztrófa által okozott talajszennyeződést meghaladó egyéb szennyeződést (atomrobbanásra utaló izotópokat, például 137Cs) nem találtak. Az atomfegyvert ábrázoló vázlatot általában piszkos bombának tekintik.
Az amerikai fogságban tartott német tudósok a rádióból tudták meg a Hiroshima elleni támadásról szóló jelentést. Weizsäcker ekkor a következőt mondta: „Szerintem mi azért nem csináltuk meg a bombát, mert a német fizikusok elvből nem akarták megcsinálni. Ha valamennyiünknek szívügye lett volna, hogy Németország nyerje meg a háborút, bizonyára létre tudtuk volna hozni.” Otto Hahn, későbbi Nobel-díjas így válaszolt: „Kötve hiszem, de hálás vagyok a sorsnak, hogy nem sikerült.” Hahn, akinek korábbi kutatásai lehetővé tették az atomfegyver előállítását, a több százezer ember halála miatt érzett erkölcsi nyomás alatt ekkor eljutott az öngyilkosság gondolatáig.
RDSZ–1 A világháború után leghamarabb a Szovjetunió tett szert nukleáris fegyverre. Első kísérleti robbantásukat 1949. augusztus 29-én hajtották végre egy kazahsztáni kísérleti telepen. Az RDSZ–1 (amerikai kódneve: Joe–1) bomba a Fat Man másolata volt, a terveket szovjet, illetve velük együttműködő amerikai kémek (Rosenberg házaspár) juttatták el a Szovjetuniónak. Ezzel megindult a hidegháborús fegyverkezési verseny.
A szovjet atomprogramra válaszként az Egyesült Államok beindította a hidrogénbomba-programot, Teller Ede és Stanisław Ulam tervei alapján.
Ivy Mike Az első hidrogénbomba-robbantás 1952. november 1-jén a Marshall atollon történt. Az Ivy Mike nevű eszköz egy 82 tonnás szerkezet volt, hatalmas súlya miatt nem volt bevethető. Hagyományos fissziós bomba felrobbanása cseppfolyós deutérium fúzióját indította be. A robbanás 10,4 megatonnás volt. Megjegyzendő, hogy ennek 77%-a a röntgensugár-reflektorként használt, a deutériumtartályt körülvevő, mintegy 4,5 tonna urán hasadásából származott.Operation Ivy
A Szovjetunió ekkor már évek óta folytatta a saját hidrogénbombájának a kifejlesztését.
Joe 4 Ez volt az amerikai kódneve a hivatalosan RDSZ–6sz (Reaktivnij Dvigatyel Szpecialnij) nevű első szovjet hidrogénbombának, amelyet 1953. augusztus 12-én robbantottak fel. Felépítése: a fissziós és a fúziós komponensek egymásra rétegezve helyezkedtek el. Hatóereje 400 kt voltA szovjetek ellopták a hidrogénbomba ötletét
Castle Bravo Az első bevethető méretű amerikai hidrogénbomba tesztje 1954. február 28-án történt a Bikini Atollon (Marshall-szigetek). A fúziós fokozat lítium-deuteridből készült (l. Teller–Ulam terv). A 15 megatonnás hatóerő két és félszerese volt a számított értéknek. Ennek súlyos következményei voltak. A hasadványtermékek (az elsődleges fokozatból illetve a bomba uránköpenyéből) a vártnál jóval nagyobb területen szóródtak szét. A teszt résztvevői jelentős sugárdózist kaptak. A Szerencsés Sárkány nevű japán halászhajó legénysége a rájuk hulló sugárzó finom hamutól súlyos sugárbetegséget kapott, egyikük nem sokkal később meg is halt.Operation Castle
Cár-bomba (RDSZ-220)