1945年8月初，盟国(美国和英国)用铀235和钚239制造的两颗原子弹分别投在广岛和长崎。这些使漫长的第二次世界大战突然结束。原子的巨大的、以前无法想象的力量已经被证明了。在接下来的几年里，几个国家的政府加入了军备竞赛，而国际上的努力则集中在限制核武器扩散的威胁上。从20世纪50年代开始，原子能越来越多地用于和平用途，尤其是发电和医疗。没有任何地方比日本的广岛和长崎更好地展示了从毁灭性武器向电力的转变，这两个城市已大大依赖核能发电。今天，随着主要的核武库被拆除，一项全面禁试条约即将达成，商业核能为世界提供了相当大的电力。有几个因素表明，核能在满足世界未来能源需求方面可以发挥更大的作用，这一点得到了每一个有信誉的预测的支持。1945年的前两颗原子弹——广岛原子弹是由高浓缩铀235制成的。这是通过扩散富集技术制备的，使用了两种主要同位素的微小质量差异:U-235(最初在铀中占0.7%)和U-238(占多数)。作为UF6，在分子之间有大约1%的质量差异，这使得较不常见的同位素的浓度。这枚核弹使用了大约64公斤的高浓缩铀，当量为16千吨(相当于1.6万吨TNT)。该影片于1945年8月6日在日本第七大城市广岛上空上映。大约90%的城市被毁。三天后在长崎引爆的核弹的21千吨炸药是由大约6.2公斤钚-239(>90%钚-239)提供的，其准备工作取决于为此目的建造的特殊核反应堆的运作。1942年，在战时保密的条件下，第一个由人类设计的反应堆*在芝加哥大学的壁球场上建成。它使用高度提纯的石墨来减慢裂变中释放的中子，使裂变成为可能。这为在汉福德建造更大规模的生产反应堆铺平了道路。其中产生的钚-239可以用简单的化学方法分离，不需要复杂的同位素分离。* 20亿年前，非洲有几个天然的核反应堆。然而，钚弹的设计比使用浓缩铀的要复杂得多。因此有必要进行核试验，事实上，1945年7月16日，钚首先被用于在新墨西哥州的阿拉莫戈多进行试验爆炸，从而迎来了充满威胁和希望的核时代。广岛和长崎原子弹爆炸这两种原子弹的毁灭性影响主要取决于爆炸时释放的能量，它会立即引起火灾、毁灭性的爆炸压力和局部的极端辐射。由于这些炸弹是在离地面约600米的高度引爆的，几乎没有裂变产物沉积在地面以下。然而，在每个城市附近的地区都发生了一些沉积，这是由于爆炸后不久当地降雨造成的。这种情况发生在长崎以东几公里处，以及广岛以西和西北地区。然而，在很大程度上，这些裂变产物是由爆炸本身产生的热量带到高层大气中去的。当它们在地球上着陆时，大多数已经腐烂了。在广岛，据估计，在25万居住的平民人口中，有45 000人在第一天死亡，另有19 000人在随后的四个月中死亡。(另一个数字是78,500人死亡，其中5 - 15%是短期辐射造成的。)在长崎，174,000人口中，第一天就有22,000人死亡，四个月内又有17,000人死亡。没有记录的军事人员和外国工人的死亡可能大大增加了这些数字。大约15平方公里(超过50%)的城市被毁。
尚不确定这103 000人的死亡或军事人员的进一步死亡中有多少比例是由于辐射而不是由于爆炸所造成的高温和爆炸压力- -广岛15 000吨和长崎25 000吨。然而，从估计的辐射水平来看，很明显，仅仅辐射是不够的，还不足以造成大多数人的死亡。大多数死亡是由于爆炸伤害或烧伤，而不是辐射。如果超过1.5公里，辐射风险就会大大降低(24名澳大利亚战俘在距离长崎归零地1.5公里处幸存下来，许多人活到了健康的晚年)。相比之下,1945年2月至1945年8月期间,美国轰炸日本城市——特别是东京、名古屋、大阪和神户,清了约100吨的烈性炸药,纵火犯城市数以百计的袭击,导致大量死亡,造成大范围的破坏。大约8万到10万人在一次针对东京的300架轰炸机的袭击中丧生。这四个城市中大约有80平方公里在3月份的10天内被毁。日本共有67座城市部分被毁，50万人丧生，500多万人无家可归。自那以来，在广岛和长崎爆炸或急性辐射照射造成的103000人死亡之外，又加上辐射诱发的癌症和白血病造成的死亡，在30年内约达400人，最终可能达到550人。(50年后，约9.3万名暴露在外的幸存者仍在接受监测。)白血病在两年后开始增加，在四到六年后达到高峰，而其他癌症在十年后开始增加。没有证据表明500毫西沃特以下的急性剂量会增加白血病。在100毫西弗的急性剂量下，癌症风险增加了1.05倍。人们担心会摄入或吸入放射性核素，但火灾释放的非放射性致癌物要高得多。此外，尽管一个日美联合基金会进行了仔细和持续的调查，但在幸存者的孩子身上没有发现基因损伤。这两个城市的主要照射来源是穿透性的伽玛辐射，以及较小程度的中子(主要是在广岛)，它们是在裂变期间和裂变后不久发射的。还有两个更大、更小的辐射源。其中一个，已经提到过，是由于“黑雨”在一些地区落下，将放射性物质从上升的裂变产物云中携带下来。一般估计，这些沉积造成的照射量很少，但在长崎以东的西山地区的土壤和农产品中，多年来仍能检测到裂变产物铯-137的一些增加的放射性活度。第二种额外形式的照射是由于中子对各种稳定的化学元素，例如铁或混凝土结构或屋顶瓦，产生放射性的影响。据估计，从这些活化产物吸收的辐射总剂量不到诱发它们的中子的1%。但是，这些爆炸可能使在爆炸后几天内进入该市的人受到很大的影响。
后来的大气武器试验到1963年，对大约545枚核武器的大气试验使人们以一种完全不同的方式暴露在辐射中。日本的原子弹爆炸时在当地造成了致命的辐射，但几公里以外的辐射很少。另一方面，随后的大气测试在测试时并没有造成任何直接的人接触。然而，核裂变产物被释放到大气中，导致全世界人口暴露在非常低的辐射尘中，但辐射尘的年剂量仍在持续。至少在两个例子中，这些裂变产物也对试验地点附近暴露于局部放射性尘降物的少数人口造成大量辐射。1945年在日本使用的原子弹，以及随后7年的核弹或装置测试，都依赖于铀235或钚239的裂变，其中大部分是后者。每一种炸药的爆炸力相当于数万吨的传统炸药TNT的爆炸力。根据这一比较，广岛的原子弹约为15 000吨- -即相当于15 000吨TNT - -而长崎的原子弹为25 000吨(分别约为65和105 GJ)。此外，到1951年底进行的所有大气武器试验的总当量约为60万吨。然而，1951年以后，人们正在试验的爆炸装置所产生的爆炸效果要大一千倍左右。到1962年年底，所有大气试验的总量已从1951年的60万吨TNT当量上升到大约5亿吨TNT当量。这种规模的巨大增长是由于“热核”武器或“氢弹”的试验，这些试验不仅依赖于裂变材料临界质量的裂变，而且依赖于这种反应所引发的两三个阶段的过程。在热核炸弹中，最初的裂变，如“原子”炸弹所发生的裂变，会暂时创造出极高的温度和原子扰动的条件，使低原子序数的原子核(如锂和氢)融合在一起。这种融合进一步释放出大量的爆炸性能量，例如在太阳和恒星中发生的类似反应。在一些这样的炸弹中，释放的高能中子被用来启动第三阶段，使之成为一个裂变-聚变-裂变的过程。第三阶段是由周围的铀238同位素“毯子”的裂变组成，这种“毯子”可以被这种高能中子裂变。第三阶段提供了这种武器一半的产量。核裂变产物的释放与爆炸能量的释放大致成正比，尽管核聚变本身并不会产生核裂变。因此，从1952年到1962年，在大气测试中释放的能量比以前多一千倍，释放到大气中的裂变产物的数量会增加一个小得多的因素。
为了完成迄今为止的总沉降物的统计，1962年以来的所有大气试验，根据连续几年测量到的锶-90沉降量判断，似乎增加了先前试验中裂变产物总量的不到20%。现在武器试验中剩下的最重要的放射性核素是碳-14、锶-90和铯-137。全球平均剂量约为0.005毫西沃特/年，而1963年的峰值为0.113毫西沃特/年。除哈萨克斯坦塞米巴拉金斯克外，各试验点的残留剂量率大多较低(< 1毫希沃特/年)。澳大利亚的大气层核爆炸是英国在澳大利亚进行武器试验的主要部分。1952年和1956年在蒙特贝洛群岛(WA)， 1953年在埃姆菲尔德(SA)和1956-57年在马拉林加(SA)分别有3个和7个。自1963年《禁止大气试验条约》以来，武器试验基本上都是在地下进行的，只有法国和中国例外。地下试验没有直接的环境影响，与大气试验相比，通常被认为是相对良性的。1970年签署了《不扩散核武器条约》(NPT)，目前拥有五个核武器国家:美国、英国、俄罗斯、法国和中国。《不扩散条约》的基础是，作为缔约国的其他国家避开了核武器的选择，作为回报，武器国家承诺在民用核能发展方面提供援助。今天，187个国家签署了《不扩散核武器条约》。拥有重要核设施但未加入《不扩散核武器条约》或同等保障协定的国家只有印度和巴基斯坦，它们在1998年引爆了数枚核装置，而以色列被普遍认为拥有核能力。南非发展了一些核武器，但后来在国际监督下拆除了它们，并加入了《不扩散核武器条约》。伊拉克和朝鲜试图规避《不扩散核武器条约》规定的义务，但国际压力阻挠了这一努力，但朝鲜随后退出了《不扩散核武器条约》，并在2006年引爆了一个地下核装置。从1957年到1989年，美国和苏联在地下进行了大约150次爆炸，这是它们和平核爆炸计划的一部分。1976年签署了一项涵盖这些的双边条约。参见关于和平核爆炸的信息页面。1945年以来，广岛和长崎都在战后不久重建，成为重要的工业中心。广岛的人口已增至100多万，长崎增至44万。今天在广岛的主要工业是机械、汽车(马自达)和食品加工，在长崎的那些工业与它的国际港口有关，特别是三菱重工，现在是一个主要的核反应堆供应商。参考文献:Edward Pochin，《核辐射:风险与益处》，Clarendon Press Oxford (1983)
辐射科委会电离辐射的来源和影响(1977年和1994年)
巴纳比，《全球核战争的影响:军火库》，《安博11》，第2-3期(1982年)
国际原子能机构，辐射，人类与环境(2004年2月)
美国战略轰炸调查-摘要报告(1946年7月)
简·奥里昂，福岛核事故与辐射作为恐怖武器的思考，《美国内科和外科医生杂志》，19,2,p48(2014年夏)
有关武器问题和试验的信息可在核档案项目网站上找到:由于反对核武器的扩散及其试验，世界核协会通常不对此类问题发表评论。但是，由于公众的兴趣，并为了补充关于保障措施和防止武器扩散的资料页，本页努力补充和平利用核能协会通常提供的事实资料
