从一开始,核武器包括最基本的裂变弹,也就是原子弹。随后,氢弹应运而生,利用原子弹来引发更大威力的核反应。此后,中子弹和三相弹等新型核武器出现,但本质上仍属于氢弹的衍生品。因此,从根本上来看,人类历史上只制造出原子弹和氢弹。实际上,目前全球几乎没有标准的中子弹装备,因为它们需要氚气进行助爆,而氚气成本高且寿命短。现实中,大规模存在且随时待命的核武器主要是原子弹和三相弹,即使是当威力高达100万当量以上的氢弹,也只在极少数大国拥有。
原子弹,也称裂变弹,制造相对简单,只需要高纯度的铀-235或钚-239以及惰性炸药,即可进行大规模生产。
然而,真正的挑战在于如何获得足够高纯度的铀-235。许多次要国家一直无法成功进行核试验,主要原因在于铀资源获取的困难。钚-239在自然界中不存在,必须通过铀-235轰击铀-238并在反应堆中提取制备。这种反应堆被称为生产堆。此外,氢弹的制造需要核引爆器以及核材料的加热,核材料主要是氘化锂-6。氘化锂-6的生产相对简单且成本不高,与锂电池制造的成本相差不大,主要的特殊工艺和成本在于重水的获取。
综上所述,核武器制造链中最关键的环节是获得足够数量和高纯度的铀-235。这一过程实际上只能通过不断提纯地球上天然存在的铀矿来实现。由于地球已存在约45亿年,铀-235的丰度在经过持续放射性衰变后已下降到0.75%左右,其天然放射性指标已经足够低,这有助于维护地球生态平衡。
目前,地球中铀矿资源并不稀缺,其总量甚至高于黄金。差别在于是否具有工业价值的丰度和总量。尽管澳大利亚、哈萨克斯坦和加拿大是全球最大的天然铀生产国,它们都未拥有核武器。它们主要将挖掘和出口的天然铀矿用于供应全球核电站的燃料需求。全球每年需要大量的天然铀矿来满足数百个大型核电站的需求,每个核电站每年需要超过1万吨约3.5%浓度的铀燃料。
与全球核电站几乎每年消耗的天然铀相比,用于制造核武器的铀-235比例微乎其微,可以说是九牛一毛。这一结论得出的依据源自地球上存在的巨大铀矿资源,以及核武器制造所需的高度纯度铀-235相对稀有的情况。