中子弹是第三代核武器，也叫辐射增强武器（ enhanced radiation weapon），其实也属于热核炸弹的一种。大家知道，核弹的杀伤模式有四种，即强光强热辐射、电磁脉冲、冲击波和电离性辐射。中子弹在氢弹的基础上，减弱了冲击波和强光强热辐射的威力，而增强了中子辐射的威力。中子弹是一种专门的战术核武器，因为中子的穿透性比X射线和伽马射线更强，可以穿透很厚的钢铁、混凝土或是铅块而仍具有较强杀伤能力，因此对装甲集群、地下掩体和要塞内人员的杀伤效果甚至比其他战术核武器更为有效。
中子弹的瞬时辐射很高，可占到核弹释放总能量的30-45%（主要为中子辐射），同时残余辐射低，仅占总能量的5%；相比之下原子弹的瞬时辐射仅占总能量的5%，残余辐射却占到总体的10%。这是因为中子弹的辐射能里主要都是中子辐射，残余量非常低。因此可以看出中子弹是一种比较“清洁”的核武器，爆炸后不会对土地的造成持续放射污染，爆炸一天后，己方军事人员就可以重新进入战场。
中子弹和战略核武器最常用的三相弹比，少了一层用来吸收中子的贫铀或天然铀的外壳，因此放射性污染低；和氢弹相比，同属于二相弹，但多了一个铍外壳，同时内置的原子弹采用可以产生更多中子的钚-239。
泰勒-乌兰姆构型的二相弹反应过程
最著名的三相弹头——W88弹头，上面为TNT-钚239组成的初级，下面是氘化锂和铀235组成的次级，最外层由铀238包裹，中子弹构型，和3相弹最大不同就是外壳从铀238换成了铍。
中子弹反应过程是这样的：首先引爆炸药——钚弹发生裂变产生大量X射线和γ射线——聚苯乙烯材料受到射线辐射变为高温高压等离子态——热核材料受到等离子体高温高压的挤压发生聚变，放出中子——铍壳不断反射中子，同时被高能中子撞击产生新的中子——聚变持续反应，最终高能中子大量从壳内逃逸。这样的独特结构，使得中子弹的中子放射性达到了相同当量原子弹的10倍。中子弹对坦克内乘员的杀伤半径，可以达到同当量原子弹的近2倍。在690m的距离上，战术核弹的冲击波已经很难对坦克有效杀伤，而中子却可以轻易穿透坦克，杀死里面的乘员。
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