核武器是一种爆炸装置，其破坏力来自核反应，即裂变（裂变炸弹）或裂变与聚变反应的结合（热核弹）。这两种类型的炸弹都从相对少量的物质中释放出大量的能量。第一次裂变（“原子”）炸弹试验释放的能量大约相当于20,000吨TNT（84 TJ）。第一次热核弹（“氢”）试验释放的能量大约相当于1000万吨TNT（42 PJ）。一枚重量略高于2400磅（1100公斤）的热核武器可以释放相当于120多万吨TNT（5.0 PJ）的能量。一个不比传统炸弹大的核装置可以通过爆炸、火灾和辐射摧毁整个城市。由于核武器是大规模毁灭性武器，因此核武器的扩散是国际关系政策的一个重点。
在战争中曾两次使用核武器，两次都是美国在第二次世界大战即将结束时对日本使用的。1945年8月6日，美国陆军航空兵在日本广岛上空引爆了一枚绰号“小男孩”的铀炮式裂变炸弹；三天后，即8月9日，美国陆军航空兵在日本长崎上空引爆了一枚绰号为“胖子”的钚内爆型裂变炸弹。这些爆炸造成人员受伤，导致大约20万平民和军事人员死亡。这些轰炸的伦理及其在日本投降中的作用是争论的主题。
自广岛和长崎原子弹爆炸以来，为了试验和演示，核武器被引爆了两千多次。只有少数几个国家拥有这种武器或被怀疑在寻求这种武器。已知唯一引爆核武器并承认拥有核武器的国家是（按首次试验日期的时间顺序）美国、苏联（俄罗斯继承了核武器）、英国、法国、中国、印度、巴基斯坦和朝鲜。以色列被认为拥有核武器，尽管在故意含糊不清的政策中，它不承认拥有核武器。德国、意大利、土耳其、比利时和荷兰是核武器共享国。南非是唯一一个独立开发、然后放弃和拆除核武器的国家。
《不扩散核武器条约》旨在减少核武器的扩散，但其有效性受到质疑，1970年代和1980年代的政治紧张局势仍然很严重。武器的现代化一直持续到今天。
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