中子弹是一种以高能中子辐射为主要杀伤因素的强辐射战术核子武器,实际上它是一种靠微型原子弹引爆的超小型氢弹,它的弹体由上、下两个部分组成,上部是一个微型原子弹扳机,其中心是一个引爆中子弹用的微型原子弹(只有几百吨的TNT当量),用钚-239做为核原料,因为钚比铀原料能释放更多的中子,可使中子弹达到小型化,下部中心是核聚变的心脏部分,称为储氚器,内部装有氘氚的混合物,外围是聚苯乙烯,中子弹的外层用铍反射层包着,而没有一般氢弹所有的铀-238外壳,这样子高能中子便可自由逸出,同时放射性污染的范围相对也比较小。
引爆时弹体上部的高能炸药最先引爆,给予中心钸球巨大压力,使钚的密度剧烈增加,当受压的钚球达到超临界状态时就会爆炸(裂变),产生强γ射线、χ射线和超高压,以光速传播,弹体下部的高密度聚苯乙烯吸收了强γ射线和χ射线后,会很快的变成高能等离子体,使储氚器里的含氘氚混合物承受超高温高压,引起氘和氚的聚变反应,从而释放出大量的高能中子,这些高能中子到达弹体外部的铍反射层后,会立即反射回来,并产生铍的增殖效应,即一个高能中子击中铍核后,会产生一个以上的中子,从而有利于氘和氚发生更完全的聚变反应,铍的这种增殖效应,使得中子弹的体积大为缩小,一般直径只有200毫米,弹长560毫米,中子弹的爆炸能由聚变反应产生,并主要以中子流的形式向四周释放,在其爆炸过程中,中子流的能量占总能量的80%左右,因此核污染较小,杀伤剂量较大。
爆炸释放的能量低:当核武的当量增大到一定程度时,冲击波、光辐射的破坏半径就必定会大于核辐射的杀伤半径,所以中子弹的当量不可能太大,正是因为中子弹爆炸时释放的能量比较低,它可以作为战术核武应用于战场上,也正因为如此,中子弹才比其它核子武器具有更大的实用价值。
放射性污染小、持续时间短:由于引爆中子弹用的原子弹的裂变当量很小,所以中子弹爆炸后造成的放射性污染也很小,据报导美国研制的中子炮弹和中子弹头,其聚变当量约占50%到75%,因此中子弹爆炸时只有少量的放射性沉降物,在一般的情况下,经过数小时到一天的时间,中子弹爆炸中心地区的放射性污染就已经大量消散,人员即可进入并占领该地区。
虽然中子弹所发出的核辐射来无影、去无踪,而且看不见、摸不着、听不到、闻不出,但这并不代表人们面对中子弹只能坐以待毙,根据中子弹的杀伤原理,人们还是有办法对付,从防护原理上来看,像水、木材、聚乙烯塑料等物质对吸收中子有不错的效果,例如把铅和硼加入含氢的聚合材料中,可以阻挡部分的辐射,增加防护能力,而减少对人员的伤害,另外据试验4-6厘米厚的水可将中子的辐射强度减少到一半,只要构筑一定的作战工事并进行适当的防护,人体受到中子弹的伤害将会大大地减少,在一些紧急情况下,当发现中子弹的闪光后,暴露的人员应迅速进入工事,或利用地形地物如崖壁、涵洞等进行遮蔽,这样也能在一定程度上减少中子的吸收剂量。