Esistono diversi tipi di ordigni nucleari, e sono quasi tutti delle bombe. La loro potenza esplosiva è devastante, superiore a quella di qualunque esplosivo chimico convenzionale: la potenza delle armi nucleari si misura infatti in Kilotoni (Kt) e in Megatoni (Mt), rispettivamente in migliaia e in milioni di tonnellate di tritolo necessarie per liberare la stessa energia.
1) La bomba atomica o bomba A, la prima ad essere costruita, sfrutta una reazione di fissione di uranio o plutonio e può raggiungere potenze variabili da 0,5 kilotoni a 1,5 megatoni, con una soglia critica individuata attorno ai 10 megatoni.
2) La bomba all'idrogeno o bomba H invece sfrutta la fusione fra nuclei di deuterio e trizio, riuscendo così a sprigionare molta più energia: questo tipo di bombe è il più potente in assoluto ed arriva a sprigionare potenze pari a 100 megatoni.
3) La bomba al neutrone o bomba N, come la bomba H è una bomba a fissione-fusione-fissione ma a differenza di questa è studiata per sprigionare la maggior parte della sua energia come radiazioni (neutroni veloci). Lo scopo dell'ordigno è uccidere gli esseri viventi lasciando la maggior parte delle strutture nemiche intatte.
4) La bomba al cobalto, o Bomba gamma o "bomba G", particolare bomba H nella quale, al momento dell'esplosione, i neutroni prodotti dalla fusione termonucleare si uniscono al cobalto, forte emettitore di raggi Gamma. Essa può essere definita anche come una bomba Termonucleare Sporca (denominata più correttamente radiologica, vedi sotto).
5) Arma radiologica, è stata solamente teorizzata un'altra classe di bombe nucleari, le cosiddette bombe sporche: costituite da materiale radioattivo non fissile (che quindi non può esplodere con reazione nucleare, ma potrebbe incendiarsi se metallico) trattato per renderlo molto volatile ed associato ad una carica esplosiva convenzionale, di potenza anche modesta, con il compito di disperdere il materiale radioattivo nell'ambiente, contaminando oggetti e persone. La Federazione degli Scienziati Americani sostiene che la bomba sporca sia una minaccia esagerata o falsa: lo stesso uranio usato per l'alimentazione delle centrali atomiche non è che debolmente radioattivo se non trattato in modo da innescare una reazione di fissione. Il lentissimo decadimento dell'uranio (l'isotopo 238, prevalente in natura, ha un tempo di dimezzamento di circa 4,5 miliardi di anni) garantisce infatti una bassa contaminazione in caso di dispersione ambientale, pur restando la sua tossicità, paragonabile a quella di metalli pesanti come mercurio e cadmio. Il reale pericolo radioattivo di questi ordigni risulterebbe essere molto basso. Il riconoscimento delle armi a bassa radioattività quali parte della classe delle armi atomiche potrebbe portare all'inclusione in tale categoria delle armi all'uranio impoverito. Non esiste ad oggi un trattato internazionale sulle armi all'uranio impoverito, benché esse siano estesamente impiegate sui campi di battaglia dagli eserciti della N.A.T.O. e in particolare dall' esercito degli Stati Uniti.
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