การระเบิดนิวเคลียร์คือการระเบิดที่เกิดขึ้นจากการปลดปล่อยพลังงานอย่างรวดเร็วจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความเร็วสูง ปฏิกิริยาที่เป็นตัวขับเคลื่อนอาจเป็นปฏิกิริยาฟิชชันนิวเคลียร์หรือปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์หรือการรวมกันแบบหลายขั้นตอนของทั้งสองอย่าง แม้ว่าจนถึงปัจจุบันอาวุธนิวเคลียร์ที่ใช้ฟิวชันทั้งหมดจะใช้อุปกรณ์ฟิชชันเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยาฟิวชัน และอาวุธฟิวชันบริสุทธิ์ยังคงเป็นเพียงอุปกรณ์ในเชิงสมมติฐาน การระเบิดนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ในอาวุธนิวเคลียร์และ การ ทดสอบ นิวเคลียร์

การระเบิดนิวเคลียร์นั้นทำลายล้างอย่างมากเมื่อเทียบกับการระเบิดแบบธรรมดา (ทางเคมี) เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์นั้นมากกว่าวัตถุระเบิดทางเคมีอย่างมาก^{[ 1 ]} การระเบิดนิวเคลียร์ มักเกี่ยวข้องกับเมฆรูปเห็ดเนื่องจากการระเบิดในชั้นบรรยากาศขนาดใหญ่ใดๆ ก็สามารถสร้างเมฆดังกล่าวได้ การระเบิดนิวเคลียร์ก่อให้เกิดรังสีไอออนไนซ์และเศษ กัมมันตรังสีในระดับสูง ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์และอาจทำให้เกิดแผลไหม้ที่ผิวหนังระดับปานกลางถึงรุนแรง ความเสียหายต่อดวงตาโรคจากรังสี มะเร็งที่เกิดจากรังสีและอาจถึงแก่ชีวิตได้ ขึ้นอยู่กับระยะห่างของบุคคลจากรัศมีของการระเบิด^{[ 2 ]}การระเบิดนิวเคลียร์ยังอาจส่งผลเสียต่อสภาพภูมิอากาศ ซึ่งอาจกินเวลานานหลายเดือนถึงหลายปี สงครามนิวเคลียร์ขนาดเล็กอาจปล่อยอนุภาคจำนวนมากพอสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้โลกเย็นลงและทำให้พืชผล สัตว์ และการเกษตรหายไปทั่วโลก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าฤดูหนาวนิวเคลียร์^{[ 3 ]}

การระเบิดทางดาราศาสตร์ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ได้แก่โนวาและซูเปอร์โนวาประเภท Ia

การระเบิดนิวเคลียร์ที่มนุษย์สร้างขึ้นครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 เวลา 5:50 น. ณสถานที่ทดสอบทรินิตี้ ใกล้กับ เมืองอะลาโมกอร์โด รัฐนิวเม็กซิโกในสหรัฐอเมริกาซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันในชื่อเขตยิงขีปนาวุธไวท์แซนด์ส [ ^{4 ] [ 5 ] เหตุการณ์} นี้เกี่ยวข้องกับการทดสอบ ระเบิดปรมาณูแบบฟิสชั่นชนิดระเบิดเต็มรูปแบบในบันทึกถึงรัฐมนตรีว่าการกระทรวงสงครามของสหรัฐฯพลเอกเลสลี โกรฟส์อธิบายว่าผลผลิตเทียบเท่ากับทีเอ็นที 15,000 ถึง 20,000 ตัน^{[ 6 ]}หลังจากการทดสอบนี้ ระเบิดนิวเคลียร์แบบยูเรเนียม ( ลิตเติลบอย ) ถูกทิ้งลงบนเมืองฮิโรชิมา ของญี่ปุ่น เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 โดยมีผลผลิตการระเบิด 15 กิโลตัน และระเบิดแบบพลูโตเนียมชนิดระเบิด ( แฟตแมน ) ถูกทิ้งลงบนนางาซากิเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2488 โดยมีผลผลิตการระเบิด 21 กิโลตัน แฟตแมนและลิตเติลบอยเป็นเพียงสองเหตุการณ์ในประวัติศาสตร์ที่อาวุธนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้เป็นอาวุธสงคราม

เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 สหภาพโซเวียตกลายเป็นประเทศที่สองที่ทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ได้สำเร็จRDS-1ซึ่งโซเวียตเรียกว่า "First Lightning" และสหรัฐฯ เรียกว่า "Joe-1" ก่อให้เกิดการระเบิดขนาด 20 กิโลตัน และโดยพื้นฐานแล้วเป็นการลอกเลียนแบบการออกแบบการระเบิดพลูโตเนียม Fat Man ของอเมริกา^{[ 7 ]}

การระเบิดครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับการหลอมรวมนิวเคลียร์เทอร์โมนิวเคลียร์คือการทดสอบGreenhouse George ของสหรัฐฯ ในปี 1951 โดยใช้ส่วนผสมของดิวเทอเรียมและทริเทียม อาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์สองขั้นตอนแรกของสหรัฐฯIvy Mikeถูกจุดระเบิดเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 1952 ที่เกาะ Enewetakและให้แรงระเบิด 10 เมกะตัน อาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ตัวแรกที่สหภาพโซเวียตทดสอบ RDS-6s (Joe-4) ถูกจุดระเบิดเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม 1953 ที่สถานที่ทดสอบ Semipalatinskในคาซัคสถานและให้แรงระเบิดประมาณ 400 กิโลตัน^{[ 8 ]} การออกแบบของ RDS-6s ซึ่งมีชื่อเล่นว่า Sloika นั้นคล้ายคลึงกับเวอร์ชันที่ Edward Tellerออกแบบให้กับสหรัฐฯซึ่งมีชื่อเล่นว่า " นาฬิกาปลุก " อย่างมาก ตรงที่อุปกรณ์นิวเคลียร์เป็นอาวุธสองขั้นตอน: การระเบิดครั้งแรกถูกกระตุ้นโดยการแตกตัวและการระเบิดครั้งที่สองที่ทรงพลังกว่านั้นเกิดจาก การ หลอมรวมแกนกลางของระเบิดสโลอิกาประกอบด้วยทรงกลมซ้อนกันหลายชั้น โดยมีวัสดุสลับกันเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระเบิด

ในช่วงหลายปีหลังสงครามโลกครั้งที่สองมีแปดประเทศที่ทำการทดสอบนิวเคลียร์ โดยมีการยิงอุปกรณ์ 2475 ชิ้นในการทดสอบ 2120 ครั้ง^{[ 9 ]}ในปี พ.ศ. 2506 สหรัฐอเมริกาสหภาพโซเวียตและสหราชอาณาจักรได้ลงนามในสนธิสัญญาจำกัดการทดสอบโดยให้คำมั่นว่าจะงดเว้นจากการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศ ใต้น้ำ หรือในอวกาศ สนธิสัญญานี้อนุญาตให้ทำการทดสอบใต้ดินได้ ประเทศที่ไม่ใช่อาวุธนิวเคลียร์อื่นๆ อีกหลายประเทศได้เข้าร่วมสนธิสัญญานี้หลังจากที่มีผลบังคับใช้ อย่างไรก็ตามฝรั่งเศสและจีน (ซึ่งเป็นรัฐที่มีอาวุธนิวเคลียร์ทั้งคู่) ไม่ได้เข้าร่วม

การใช้งานหลักจนถึงปัจจุบันคือด้านการทหาร (เช่น อาวุธนิวเคลียร์) และการระเบิดประเภทอื่นๆ ได้แก่:

• ระบบขับเคลื่อนด้วยแรงดันนิวเคลียร์รวมถึงการใช้ระเบิดนิวเคลียร์เป็นกลยุทธ์ในการเบี่ยงเบนเส้นทางของดาวเคราะห์น้อย
• การผลิตพลังงาน; ดูPACER
• การระเบิดนิวเคลียร์เพื่อสันติ

หลังจากการลงนามในสนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์อย่างครอบคลุม ในปี 1996 การทดสอบนิวเคลียร์ใต้ดินได้ยุติลงทั่วโลก ยกเว้นการทดสอบในปี 1998 โดยอินเดียและปากีสถาน

ในศตวรรษที่ 21 ประเทศเดียวที่ยังคงทำการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์แบบดั้งเดิมคือเกาหลีเหนือโครงการของพวกเขาได้ทำการทดสอบไปแล้ว 6 ครั้ง โดยเริ่มจากอุปกรณ์ฟิสชั่นในปี 2549และล่าสุดคือการทดสอบอุปกรณ์ฟิวชั่นแบบสองขั้นตอนที่เป็นไปได้ในปี 2560 ^{[ 10 ]}

นอกจากการทดสอบระเบิดแล้ว เชื่อกันว่ามีการระเบิดนิวเคลียร์หนึ่งครั้ง หรือปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน เกิดขึ้นในอุบัติเหตุทางรังสีที่เมืองนโยน็อกซาประเทศรัสเซีย เมื่อปี 2019

นอกจากนี้ ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา ได้มีการทดลองระเบิดฟิวชั่นขนาดเล็กเกิดขึ้นใน โรงงาน ฟิวชั่นแบบกักเก็บด้วยแรงเฉื่อย ต่างๆ ทั่วโลก แม้ว่าจะไม่มีประเทศใดครอบครองหรือทำการวิจัยอาวุธฟิวชั่นบริสุทธิ์ แต่การทดลองเหล่านี้ช่วยส่งเสริม การบริหารจัดการคลังอาวุธนิวเคลียร์ของประเทศต่างๆ

มีการใช้อาวุธนิวเคลียร์สองครั้งในการสู้รบ โดยทั้งสองครั้งเป็นการใช้โดยสหรัฐอเมริกาต่อญี่ปุ่นในสงครามโลกครั้งที่สอง เหตุการณ์แรกเกิดขึ้นในเช้าวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 เมื่อกองทัพอากาศสหรัฐฯทิ้ง ระเบิด ยูเรเนียมแบบปืน ซึ่งมีรหัสว่า "ลิตเติลบอย" ลงบนเมืองฮิโรชิมาทำให้มีผู้เสียชีวิต 70,000 คน รวมถึงทหารญี่ปุ่น 20,000 คน และแรงงานทาสชาว เกาหลี 20,000 คน^{[ 11 ] [ 12 ]}เหตุการณ์ที่สองเกิดขึ้นสามวันต่อมา เมื่อกองทัพอากาศสหรัฐฯ ทิ้ง ระเบิด พลูโตเนียมแบบระเบิดอัด ซึ่งมีรหัสว่า "แฟตแมน" ลงบนเมืองนางาซากิทำให้มีผู้เสียชีวิต 39,000 คน รวมถึงพนักงานผลิตอาวุธของญี่ปุ่น 27,778 คน แรงงานทาสชาวเกาหลี 2,000 คน และทหารญี่ปุ่น 150 คน โดยรวมแล้ว มีผู้เสียชีวิตจากการทิ้งระเบิดเหล่านี้ประมาณ 109,000 คน รัฐบาลส่วนใหญ่เห็นว่าอาวุธนิวเคลียร์เป็นเพียง "เครื่องมือป้องปราม" เท่านั้น เนื่องจากความเสียหายร้ายแรงที่เกิดจากอาวุธนิวเคลียร์ทำให้รัฐบาลไม่นิยมใช้อาวุธนิวเคลียร์ในสงคราม

นับตั้งแต่การทดสอบทรินิตี้และไม่นับรวมการใช้งานในการรบ ประเทศที่มีอาวุธนิวเคลียร์ได้จุดระเบิดนิวเคลียร์ประมาณ 1,700 ครั้ง โดยทั้งหมด ยกเว้น 6 ครั้ง เป็นการทดสอบ ในจำนวนนี้ 6 ครั้งเป็นการระเบิดนิวเคลียร์เพื่อสันติการทดสอบนิวเคลียร์เป็นการทดลองที่ดำเนินการเพื่อกำหนดประสิทธิภาพ ผลผลิต และความสามารถในการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ ตลอดศตวรรษที่ 20 ประเทศส่วนใหญ่ที่พัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ได้ทำการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของอาวุธ ตลอดจนพฤติกรรมของอาวุธภายใต้เงื่อนไขต่างๆ และพฤติกรรมของโครงสร้างเมื่อถูกระเบิดนิวเคลียร์ นอกจากนี้ การทดสอบนิวเคลียร์มักถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ความแข็งแกร่งทางวิทยาศาสตร์และการทหาร และการทดสอบหลายครั้งมีเจตนาทางการเมืองอย่างชัดเจนรัฐที่มีอาวุธนิวเคลียร์ ส่วนใหญ่ ประกาศสถานะนิวเคลียร์ของตนโดยการทดสอบนิวเคลียร์ การทดสอบนิวเคลียร์เกิดขึ้นในกว่า 60 แห่งทั่วโลก บางแห่งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลและบางแห่งอยู่ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นกว่า^{[ 13 ]}การจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์ (ในการทดสอบหรือระหว่างสงคราม) ปล่อยกัมมันตรังสีตกค้างซึ่งสร้างความกังวลให้กับสาธารณชนในช่วงทศวรรษ 1950 สิ่งนี้นำไปสู่สนธิสัญญาจำกัดการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในปี พ.ศ. 2506 ซึ่งลงนามโดยสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และสหภาพโซเวียต สนธิสัญญานี้ห้ามการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศ อวกาศ และใต้น้ำ^{[ 14 ]}

สนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์อย่างครอบคลุมปี 1996 ห้ามการระเบิดนิวเคลียร์ทุกชนิดโดยทุกฝ่าย ในบริบทของการแตกตัวของนิวเคลียส สหรัฐอเมริกาได้ผลักดันมาตรฐานนี้โดยกำหนดให้เป็น "มาตรฐานผลผลิตเป็นศูนย์"

บันทึกการเจรจาแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า CTBT ไม่อนุญาตให้มีผลผลิตจากการระเบิดฟิสชันเลยแม้แต่น้อย—ไม่ถึงหนึ่งกิโลตัน ไม่ถึงหนึ่งตัน ไม่ถึงหนึ่งกิโลกรัม ไม่ถึงหนึ่งมิลลิกรัมของผลผลิตฟิสชัน^{[ 15 ]}

ตามที่การ์วินและไซโมเนนโกกล่าวไว้ สนธิสัญญานี้ไม่ได้มีเจตนาและดังนั้นจึงไม่มีผลบังคับใช้กับการทดลองเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใดๆ ซึ่งรวมถึงการทดสอบอุบัติเหตุของเครื่องปฏิกรณ์เร็วแม้ว่าจะมีการปล่อยนิวตรอนทั้งแบบเร็วและแบบฉับพลัน เช่นเดียวกับการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ ตราบใดที่ไม่มี "ความเข้าใจหรือความก้าวหน้าในการออกแบบอาวุธนิวเคลียร์" เกิดขึ้น สนธิสัญญานี้ก็ไม่มีผลบังคับใช้

ผลผลิตการแตกตัวที่น้อยมากเกิดขึ้นระหว่าง การทดลอง National Ignition Facilityเนื่องจากนิวตรอน 14 MeV แตกตัวนิวเคลียส ^ของธาตุหนัก โดยเฉพาะยูเรเนียมที่พร่องในโพรง [ ^{16 ]}

โครงการดูแลและจัดการคลังอาวุธนิวเคลียร์ของสหรัฐฯที่จัดตั้งขึ้นเมื่อสิ้นสุดสงครามเย็น มีวัตถุประสงค์เพื่อให้มีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของอาวุธฟิวชั่น ที่สะสมไว้อย่างต่อเนื่องทั้งในด้านการคำนวณและการทดลอง สหรัฐฯ สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส รัสเซีย และจีน ต่างประสบความสำเร็จในการยิงฟิวชั่นด้วยเลเซอร์แบบกักเก็บพลังงานเฉื่อย ซึ่งเป็นการระเบิดขนาดเล็กตามด้วยการปลดปล่อยพลังงานฟิวชั่นอย่างรวดเร็ว

ส่วนประกอบหนึ่งของ SSMP ของสหรัฐฯ คือNational Ignition Facility ในปี 1997 ในปี 1999 กระทรวงพลังงานของสหรัฐฯได้ตอบสนองต่อข้อกังวลจากวุฒิสมาชิกTom Harkinโดยระบุว่า “การทดลอง NIF ไม่ถือเป็นการระเบิดนิวเคลียร์” และ “ขนาดที่ใหญ่ของสิ่งอำนวยความสะดวกที่จำเป็นในการบรรลุการหลอมรวมนิวเคลียร์แบบกักเก็บด้วยแรงเฉื่อยทำให้ไม่สามารถนำไปใช้เป็นอาวุธได้” ^{[ 17 ]}ในปี 1998 นักวิจัยนโยบาย ของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันได้ตีพิมพ์ “คำถามเกี่ยวกับการระเบิดนิวเคลียร์บริสุทธิ์ภายใต้ CTBT” พวกเขาเรียกร้องให้มีการห้ามการทดสอบที่เกิน 10 ¹⁴นิวตรอน และการใช้ทริเทียมซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตประมาณยี่สิบเท่าเมื่อเทียบกับปฏิกิริยาของดิวเทอเรียม-ดิวเทอเรียม และเป็นส่วนประกอบหลักของผลผลิตนิวเคลียร์ในอาวุธนิวเคลียร์แบบเร่งและเทอร์โมนิวเคลียร์^{[ 18 ]} ข้อ เสนอเหล่านี้ไม่ได้รับการอนุมัติ และผลผลิตนิวเคลียร์ได้เพิ่มขึ้น 11,000 เท่าตั้งแต่นั้นมา

ในปี 2022 NIF บรรลุพลังงาน 3.15 MJ และเป็นครั้งแรกที่มีการเพิ่มพลังงานมากกว่าหนึ่งซึ่งเทียบเท่ากับการระเบิดทางเคมีของ TNT 752 กรัม หรือไดนาไมต์สามแท่ง และในช่วงเวลานาโนวินาทีแทนที่จะเป็นมิลลิวินาทีของการระเบิดทางเคมี สิ่งนี้ทำให้เกิดความกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับสถานะของการทดลองดังกล่าวภายใต้สนธิสัญญา และการพัฒนา อาวุธฟิวชั่ นบริสุทธิ์^{[ 17 ]}

ผลกระทบหลักของอาวุธนิวเคลียร์ (การระเบิดและการแผ่รังสีความร้อน) เป็นกลไกการทำลายทางกายภาพแบบเดียวกับวัตถุระเบิด ทั่วไป แต่พลังงานที่ผลิตโดยวัตถุระเบิดนิวเคลียร์นั้นมากกว่าหลายล้านเท่าต่อกรัม และอุณหภูมิที่ถึงนั้นอยู่ในระดับหลายสิบเมกะเคลวินประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานที่ปล่อยออกมาปรากฏในรูปของการระเบิดและแรงกระแทก ประมาณหนึ่งในสามเป็นรังสีความร้อน และส่วนที่เหลือเป็นรังสีนิวเคลียร์แบบทันทีและแบบตกค้าง^{[ 1 ]}เนื่องจากรังสีความร้อนเดินทางด้วยความเร็วแสง แสงวาบของความร้อนจึงไปถึงผู้สังเกตการณ์หลายวินาทีก่อนคลื่นระเบิด และสำหรับอาวุธขนาดใหญ่ มันสามารถจุดไฟและทำให้เกิดแผลไหม้ระดับสามได้ในระยะทางหลายสิบกิโลเมตร^{[ 19 ] [ 20 ]}อาวุธนิวเคลียร์แตกต่างจากอาวุธทั่วไปอย่างมากเนื่องจากปริมาณพลังงานระเบิดมหาศาลที่พวกมันสามารถปล่อยออกมาและผลกระทบที่แตกต่างกัน เช่น อุณหภูมิสูงและการแผ่รังสีไอออนไนซ์

ผลกระทบอันร้ายแรงของการระเบิดไม่ได้หยุดลงหลังจากการระเบิดครั้งแรก เหมือนกับวัตถุระเบิดทั่วไป เมฆรังสีนิวเคลียร์จะเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางของการระเบิด ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตแม้หลังจากคลื่นความร้อนสงบลงแล้ว ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์จากการระเบิดนิวเคลียร์มาจากคลื่นกระแทกครั้งแรก การได้รับรังสี และการตกค้างของกัมมันตรังสี คลื่นกระแทกและการได้รับรังสีครั้งแรกมาจากการระเบิดโดยตรง ซึ่งมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์แตกต่างกันไปตามระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของการระเบิด คลื่นกระแทกสามารถทำให้แก้วหูและปอดฉีกขาด ยังสามารถเหวี่ยงคนกระเด็นไปข้างหลัง และทำให้อาคารพังทลายได้^{[ 21 ]}การได้รับรังสีเกิดขึ้นตั้งแต่การระเบิดครั้งแรกและสามารถต่อเนื่องได้เป็นเวลานานในรูปของการตกค้างของกัมมันตรังสี ผลกระทบต่อสุขภาพหลักของการตกค้างของกัมมันตรังสีคือมะเร็งและความพิการแต่กำเนิด เนื่องจากรังสีทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ที่อาจทำให้เซลล์ตายหรือผิดปกติได้^{[ 22 ]}การระเบิดนิวเคลียร์ใดๆ (หรือสงครามนิวเคลียร์ ) จะมีผลกระทบที่กว้างขวาง ระยะยาว และร้ายแรงอย่างยิ่งการปนเปื้อนกัมมันตรังสีจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและมะเร็งในหลายชั่วอายุคน^{[ 23 ]}

ผลกระทบร้ายแรงอีกประการหนึ่งของสงครามนิวเคลียร์เรียกว่าฤดูหนาวนิวเคลียร์แนวคิดนี้ได้รับความนิยมในวัฒนธรรมกระแสหลักในช่วงทศวรรษ 1980 เมื่อRichard P. Turco , Owen Toon , Thomas P. Ackerman, James B. PollackและCarl Saganร่วมมือกันและผลิตงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ชี้ให้เห็นว่าสภาพอากาศและภูมิอากาศของโลกอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากสงครามนิวเคลียร์^{[ 24 ]}แนวคิดหลักคือ เมื่อความขัดแย้งเริ่มต้นขึ้นและผู้รุกรานเริ่มจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์ การระเบิดจะปล่อยอนุภาคขนาดเล็กจากพื้นผิวโลกขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ รวมถึงอนุภาคนิวเคลียร์ด้วย นอกจากนี้ยังสันนิษฐานว่าไฟจะลุกไหม้และแพร่กระจายอย่างกว้างขวาง คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นที่ฮิโรชิมาและนางาซากิในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งจะทำให้เขม่าและอนุภาคที่เป็นอันตรายอื่นๆ ถูกนำเข้าสู่ชั้นบรรยากาศด้วย^{[ 25 ]}เมื่ออนุภาคที่เป็นอันตรายเหล่านี้ถูกพัดขึ้นไป ลมแรงในระดับสูงในชั้นโทรโพสเฟียร์สามารถขนส่งพวกมันไปได้หลายพันกิโลเมตร และอาจขนส่งกัมมันตรังสีตกค้างและเปลี่ยนแปลงงบประมาณรังสีของโลกได้ เมื่อมีอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากพอในชั้นบรรยากาศ อนุภาคเหล่านั้นสามารถทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสการควบแน่นของเมฆ ซึ่งจะทำให้ปริมาณเมฆปกคลุมทั่วโลกเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ดวงอาทิตย์ที่ส่องลงมาถูกปิดกั้น และเริ่มต้นช่วงเวลาของการเย็นตัวลงทั่วโลก นี่ไม่ต่างจากทฤษฎีชั้นนำเกี่ยวกับการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ส่วนใหญ่ ซึ่งการระเบิดครั้งใหญ่ได้พ่นอนุภาคขนาดเล็กเข้าไปในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดภัยพิบัติทั่วโลกที่มีลักษณะเฉพาะคืออุณหภูมิที่เย็นลง ฝนกรด และชั้น KT ^{[ 26 ]}

• รายชื่อภัยพิบัติทางนิวเคลียร์และเหตุการณ์กัมมันตรังสี
• บ่อน้ำนิวเคลียร์ของโซเวียตพังทลาย
• ภาพลักษณ์ของการระเบิดนิวเคลียร์ในนิยาย

• วิดีโอ – การเปรียบเทียบพลังงานจากการระเบิดนิวเคลียร์
• NUKEMAP2.7 (แบบจำลองผลกระทบจากการระเบิดนิวเคลียร์ที่มีกำลังระเบิดต่าง ๆ ในเมืองต่าง ๆ)
• โปรแกรมจำลองนิวเคลียร์ (เครื่องมือแบบโต้ตอบสำหรับจำลองผลกระทบจากการระเบิดนิวเคลียร์และพารามิเตอร์การระเบิด)