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與常規戰爭相比，核戰爭可在更短的時間內造成破壞，並且產生持久的放射性後果。大型核交換可能會產生長期影響，主要是釋放的放射性塵埃，也可能導致二次影響，例如「核冬天」，核饑荒和社會崩潰。冷戰時期的核武庫存，甚至是目前各國較小的核武庫存導致的全球熱核戰爭，都可能出現各種情況，包括人類物種的滅絕。[1][2][3][4][5][6]
迄今為止，唯一一次在武裝衝突中使用核武器的例子發生在1945年，美國對廣島和長崎進行了原子彈襲擊。1945年8月6日，一枚槍式鈾彈（代號「小男孩」）在日本廣島上空引爆。 三天後，即8月9日，一個內爆式鈈彈（代號「胖子」）在日本長崎上空引爆。兩起爆炸總共造成約20萬人死亡，並導致日本投降。
第二次世界大戰後，蘇聯（1949年）、英國（1952年）、法國（1960年）和中華人民共和國（1964年）也研製了核武器。印度（1974年）和巴基斯坦（1998年）這兩個公開敵對的國家都開發了核武器。以色列（1960年代）和朝鮮（2006年）也被認為已經發展了核武器儲備，但具體數量尚不清楚。以色列政府從未承認或否認擁有核武器，但眾所周知以色列建造了製造核武器所需的反應堆和後處理廠。南非也在20世紀80年代製造了幾件完整的核武器，但隨後成為第一個自願銷毀其國產武器庫存並放棄進一步生產的國家（1990年代）。出於測試和實用目的，核武器已被引爆超過2,000次。[7][8][9][10][11]
1991年蘇聯解體以及冷戰結束後，人們普遍認為美蘇兩個核超級大國之間發生重大核戰爭的威脅已經下降。此後，對核武器的關注轉向防止核擴散引發的局部核衝突和核恐怖主義威脅。然而，在俄羅斯入侵烏克蘭之後，核戰爭的威脅再次抬頭，特別是俄羅斯威脅在入侵期間使用核武器。[12][13]
自1947年以來，《原子科學家公報》的世界末日時鐘就預示着世界離核戰爭有多近。1953年，在美國和蘇聯開始試驗氫彈後，世界末日時鐘被調至午夜前兩分鐘，之後因為緊張局勢緩解而調後，1991年更被調至午夜前十七分鐘。而在世界領導人未能解決與核武器和氣候有關的緊張局勢之後，世界末日時鐘再度向後調，在2018年，調至跟1953年一樣接近。在2023年以來，時鐘已設置為距午夜90秒，這是有史以來最接近的一次，最新一次調整末日鐘（2023年）主要歸因於俄羅斯入侵烏克蘭引起的核升級風險。[14][15][16]
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核戰爭可分為兩種，每種具有不同的效果，並且可能使用不同類型的核武器進行戰鬥。
- 第一種是有限核戰爭，[17]是指核武器的控制使用。例如，針對嚴格的軍事目標使用少量核武器並通過增加使用的武器數量來升級戰爭規模，或者通過選擇不同的目標來升級戰爭。有限的攻擊被認為是針對那些不能組織全面報復攻擊的敵人的更可靠手段。[18]
亨利·基辛格等一些冷戰戰略家認為，兩個全副武裝的超級大國（例如美國和蘇聯）之間有可能爆發有限核戰爭。然而，也有一些人預測，有限的戰爭有可能「升級」為全面核戰爭。 其他人將有限核戰爭稱為「慢動作的全球核浩劫」，認為一旦發生這樣的戰爭，其他國家肯定會在幾十年內跟進，以同樣的方式使地球變得無法居住。超級大國之間的「全面核戰爭」只會花費更長（而且可以說更痛苦）的道路才能達到同樣的結果。
即使是對全面核戰爭影響的最樂觀的預測也估計會有數百萬受害者在短時間內死亡。此類預測包括對文明延續至關重要的機構、政府、專業和商業的崩潰。由此造成的重要供給（食品、水和電力的生產和分配、醫療和信息服務等）的喪失將導致數百萬人死亡。更為悲觀的預測認為，全面核戰爭可能會導致人類滅絕，或者至少接近滅絕，倖存者數量相對較少（主要在偏遠地區），生活質量下降。全球核戰爭這樣的可怕災難幾乎肯定會對地球上最複雜的生命、生態系統和全球氣候造成永久性損害。[4][5]
2006年12月美國地球物理聯盟年會上提出的一項研究聲稱，即使是小規模的區域核戰爭也可能造成與第二次世界大戰一樣多的直接死亡人數，並在十年或更長時間內擾亂全球氣候。 在區域核衝突場景中，亞熱帶的兩個敵對國家各自在主要人口中心使用了50枚廣島大小的核武器（每枚約15噸），研究人員預測每個國家的死亡人數為260萬人至1670萬人。該研究的作者估計，可能會釋放多達500萬噸的煙塵，使北美北美和歐亞大陸歐亞大陸的大片地區（包括大部分穀物種植地區）的溫度下降幾度。研究人員表示，這種冷卻將持續數年，並且可能是「災難性的」。[21]
在發生意外核戰爭時，無意引發核武器的使用，但也可能發生有限或全面的核交鋒。這種情況的假設觸發因素包括早期預警裝置或瞄準計算機故障、流氓軍事指揮官蓄意瀆職、戰機意外誤入敵方領空的後果、緊張外交期間對未經宣布的導彈試驗的反應、對軍事演習的反應、錯誤翻譯或錯誤傳達的信息等。
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1945年二戰末期，美國對日本的廣島和長崎兩座城市進行了原子彈襲擊，第一次是在1945年8月6日，第二次是在1945年8月9日。是唯一一次將核武器用於實戰的戰鬥。[22]
在原子彈爆炸前的六個月，由柯蒂斯·李梅將軍領導的美國空軍對日本城市進行了燃燒彈襲擊。對日本本土發動的最具破壞性的空襲不是核打擊，而是對東京的燃燒彈襲擊。1945年3月9日至10日夜間，「會議室行動」開始，334架B-29轟炸機進行襲擊，其中的279架向東京投擲了1,665噸燃燒彈和爆炸物。轟炸的目的是燒毀木製建築，而爆炸引起的火災產生了50 m/s的風，相當於龍捲風的風速。每架轟炸機攜帶6噸炸彈，這次爆炸共使用了381,300枚炸彈，總計1,783噸炸彈。空襲發生後的幾個小時內就造成了約10萬人死亡，摧毀了41平方公里的城市面積和267,000棟建築——這是軍事航空史上除廣島和長崎原子彈襲擊之外最致命的轟炸襲擊。到1945年8月初，美國對的日本67個城市進行燃燒彈轟炸，大約有45萬人死亡。[23][24][25][26]
1945年6月下旬，當美國結束了歷時兩個半月的沖繩島戰役時，它即將實施代號為「沒落行動」的行動入侵日本本土。根據之前戰役中美軍的傷亡情況，美國指揮官估計，在入侵日本本土時，將有5萬至50萬美軍死亡，至少60萬至100萬人受傷。在美國入侵日本期間，由於預計會造成大量人員傷亡，美國製造了50萬枚紫心勳章，由此可見它的致命性和代價有多大。哈里·S·杜魯門總統意識到他無法承受如此可怕的傷亡率，特別是已經有超過40萬戰鬥人員在歐洲和太平洋戰區喪生。[27][28][29]
1945年7月26日，美國、英國和中華民國發表波茨坦公告，要求日本無條件投降。聲明稱，如果日本不投降，它將面臨「迅速徹底的毀滅」。日本政府無視這一最後通牒，發出了他們不會投降的信息。作為對拒絕的回應，杜魯門總統授權投放原子彈。雖然美國本土正在生產更多原子彈，但此時只有兩枚原子彈可投入使用，第三枚原子彈要等到九月才能投入戰鬥。[30][31][32]
1945年8月6日，代號「小男孩」的原子彈在日本廣島市上空引爆，能量約為15千噸TNT，摧毀了近50,000座建築物並殺死約7萬人，其中包括2萬名日本戰鬥人員和2萬名朝鮮奴隸勞工。三天後，即1945年8月9日，代號「胖子」的原子彈襲擊了日本長崎市，爆炸威力相當j於約20千噸TNT，摧毀了該市60%的面積，造成約35,000人死亡，其中包括23,200-28,200 名日本軍工人員、2,000名朝鮮奴隸勞工和150名日本戰鬥人員。[33][34][35][36]
長崎爆炸六天後，日本於1945年8月15日宣布向同盟國投降，並於1945年9月2日簽署投降書，第二次世界大戰正式結束。兩次原子彈爆炸在一定程度上致使日本在戰後採納了無核三原則，禁止本國發展核武器。
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1945年7月16日，美國的三位一體核試驗成功，這是歷史上第一次核爆炸，曼哈頓項目首席工程師羅伯特·奧本海默回憶道：
我們知道這個世界將不一樣。有幾個人笑，有幾個人哭，大多數人都沉默。我記得印度教經典《薄伽梵歌》中的一句話。毗濕奴試圖說服王子，他應該履行自己的職責，並以他的多臂形態給他留下深刻的印象，並說：「現在，我變成了死亡，世界的毀滅者。」 我想我們都這麼認為。 — J.羅伯特·奧本海默，投擲炸彈的決定
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日本原子彈爆炸後，原子武器在國際和軍事關係的地位尚不明確。據推測，美國希望原子武器能夠抵消蘇聯在東歐部署的大規模地面部隊，並迫使蘇聯領導人約瑟夫·斯大林做出讓步。在斯大林的領導下，蘇聯通過科學研究與針對美國核計劃的間諜活動相結合，發展自己的原子能力。蘇聯認為，美國的核武庫有限，不太可能捲入任何新的世界大戰；而美國則不相信自己能夠阻止蘇聯接管歐洲，雖然他們擁有核優勢。
在美國，生產和開發核武器的權力不再由軍方控制，而是置於美國原子能委員會的民事控制之下。這一決定反映了一種認識，即核武器具有與當時已知的其他軍事技術不同的獨特風險。
二戰結束後的幾年，美國發展了一支以B-36轟炸機為基礎的戰略部隊，能夠從美國境內的轟炸機基地攻擊任何潛在的敵人。美國在世界各地部署了原子彈，以用於衝突。幾年來，美國國防界的許多人越來越相信美國在核攻擊面前是無敵的。人們普遍認為核武器的威懾將阻止對潛在敵人美國的任何打擊。
人們提出了許多建議，將美國所有核武器置於國際控制之下（例如，由新成立的聯合國控制），以阻止其使用和軍備競賽。然而並未能達成美蘇雙方都同意的條款。
1949年8月29日，蘇聯在哈薩克斯坦的塞米巴拉金斯克試驗了第一枚核武器。曼哈頓計劃的美國科學家警告說，隨着時間的推移，蘇聯肯定會發展自己的核能力。這對美國軍事戰略和規劃的影響是巨大的，因為美國軍事戰略家沒有預料到蘇聯會這麼快「趕上」。然而，此時他們還沒有發現蘇聯通過潛伏在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的間諜對該項目進行了重大核間諜活動，包括理論物理學家克勞斯·福克斯。同年，第一個美蘇核戰爭計劃在美國制定，即「空投行動」。
隨着核技術壟斷被打破，全球核擴散加速。 英國於1952年試驗了第一顆獨立原子彈，法國於1960年研製出了第一顆原子彈，中國於1964年研製出了第一顆原子彈。雖然西歐的核武庫比美國和蘇聯小得多，但儘管如此，核儲備仍然是冷戰期間各國戰略規劃的一個重要因素。英國皇家空軍於1959年為英國政府編寫的一份絕密白皮書估計，攜帶核武器的英國轟炸機有能力摧毀蘇聯的主要城市和軍事目標，估計造成1600萬人死亡。
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雖然冷戰初期蘇聯就擁有核武器，但美國在轟炸機和武器性能方面仍然占據優勢。在任何交戰中，美國都有能力轟炸蘇聯，而蘇聯則難以執行相反的任務。
噴氣動力攔截機的廣泛使用降低了美國轟炸機機隊的效能，從而在一定程度上打破了這種不平衡。1949年，柯蒂斯·李梅被任命為戰略空軍司令部司令，並制定了一項計劃，將轟炸機機隊升級為全噴氣式飛機。20世紀50年代初B-47和B-52投入使用，提供了更輕鬆地轟炸蘇聯的能力。在蘇聯發展出一支強大的戰略導彈部隊之前，西方國家的大部分作戰理論都是圍繞使用大量小型核武器來發揮戰術作用。然而，這種使用是否可以被視為「有限」是有爭議的。人們認為，如果蘇聯針對民用目標部署任何類型的核武器，美國將使用自己的戰略武器（當時主要是轟炸機）。將軍道格拉斯·麥克阿瑟被杜魯門總統解僱，部分原因是他在朝鮮戰爭期間堅持要求允許使用自己的自由裁量權來決定是否對中華人民共和國使用核武器。
中共領導人毛澤東給別人的印象是，他歡迎與資本主義國家進行核戰爭，因為這將消滅他所認為的「帝國主義」體系。[37][38][39]
「讓我們想象一下，如果戰爭爆發，將會有多少人死亡。世界上有27億人口，其中三分之一可能會消失。如果再高一點，就一半了……我說，萬一最壞的情況，一半死了，還有一半，但是帝國主義就會被夷為平地，全世界都會被夷為平地。將成為社會主義者。幾年後，人口又將達到27億。 ——毛澤東，1957年」
1951年夏天，「Vista計劃」啟動，羅伯特·F·克里斯蒂等項目分析師研究了如何保衛西歐免受蘇聯入侵。戰術核武器的新興發展被視為一種手段，可以使西方軍隊相對於蘇聯在常規武器方面的數量優勢獲得質的優勢。
20世紀50年代，人們對蘇聯戰略轟炸機部隊能力的增強感到擔憂。美國的反應是在大城市附近部署相當強大的「分層防禦」，包括攔截機和防空導彈（如「耐克」）和高射機槍（如M51掃天機）。然而，與龐大的核轟炸機機隊相比，這只是一個小的部分。主要的核戰略是大規模進攻蘇聯，由於無法以任何可信的方式防禦如此大的地區來抵禦這種壓倒性的攻擊。[40]
這種邏輯在美國的核理論中根深蒂固，並在冷戰期間的大部分時間裡持續存在。只要美國的戰略核力量能夠壓倒蘇聯核力量，蘇聯的先發制人打擊就可以避免。而且，蘇聯無力建立合理的反制力量，美國的經濟總量遠遠大於蘇聯，無法實現「核平價」。
然而，蘇聯的核理論與美國的核理論並不相符。蘇聯軍事規劃者認為他們可以贏得核戰爭。因此，他們預計會發生大規模核交鋒，隨後爆發一場「常規戰爭」，而這場戰爭本身將大量使用戰術核武器。相互保證毀滅能力必然要求對方以大致相同的方式看待事物，而不是像蘇聯那樣相信他們可以進行大規模的戰鬥，「核戰爭與常規戰爭相結合」。
蘇聯進行了大規模的軍事演習，探索核戰爭期間防禦性和進攻性戰爭的可能性。演習代號為「雪球」，引爆了一顆核彈，其威力約為長崎投下的核彈的兩倍，約45,000名士兵立即在震源處進行演習。演習於1954年9月14日在俄羅斯奧倫堡州托茨科耶村以北進行，由格奧爾吉·朱可夫元帥指揮。[41]
隨着洲際彈道導彈(ICBM)的推出，核戰略思想發生了一場革命，蘇聯於1957年8月首次成功測試了洲際彈道導彈。為了將彈頭髮射到目標，導彈速度更快、成本效益更高。與轟炸機相比，由於洲際彈道導彈的攔截難度巨大（由於其高度和極速），因此具有更高的生存能力。 蘇聯現在有能力在原始數量上實現與美國的核均勢，但有一段時間他們選擇不這樣做。
蘇聯導彈發射場的照片在美國軍方引起了恐慌，幾個月後人造衛星的發射給美國公眾帶來了恐慌。當時的美國政客，參議員約翰·F·肯尼迪提出，蘇聯和美國之間存在「導彈差距」。美國軍方將導彈開發計劃列為國家最高優先事項，並設計和部署了多架間諜飛機和偵察衛星來觀察蘇聯的進展。
早期的洲際彈道導彈和轟炸機相對不準確，這導致了反價值打擊的概念——直接攻擊敵方人口，理論上會導致敵人戰鬥意志的崩潰。冷戰期間，蘇聯投資建設了廣泛的受保護民用基礎設施，例如大型「防核」掩體和不易腐爛的食品商店。相比之下，美國從20世紀50年代開始制定了較小規模的民防計劃，學校和其他公共建築的地下室備有不易腐爛的食品、罐裝水、急救、劑量計和蓋革計數器輻射測量裝置。許多地點都標有「輻射避難所」標誌。 採用了CONELRAD無線電信息系統，在發生民防緊急情況時，商業無線電部門（後來由國家緊急警報中繼器補充）將在兩個AM無線電頻率上進行廣播。這兩個頻率（640kHz和1240kHz）在當時收音機的調諧錶盤上用小CD三角形標記，如今在線拍賣網站和博物館的1950年代老式收音機上仍然可以看到。除此之外還有私人建造的小型避難所。
亨利·基辛格在1957年備受爭議的著作《核武器與外交政策》中對戰術核戰爭的看法是，任何以空爆方式爆炸的核武器，其當量低於500噸，從而避免嚴重後果，可能更具決定性，對人類生命造成的損失也更小，而非持久的常規戰爭。
美國國家檔案和記錄管理局於2015年12月某個時間發布了美國制定的目標清單。用於描述目標的語言是「指定零點」。該名單是在2006年喬治華盛頓大學研究小組成員威廉·伯爾提出請求後發布的，該名單屬於一份先前絕密的800頁文件。該清單題為「1959年原子武器需求研究」，由美國戰略空軍司令部於1956年編制，是冷戰時期美國空軍制定的核打擊目標。[42]
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1960年，美國制定了第一個單一綜合作戰計劃，包括一系列目標選擇，並描述了核武器的發射程序和目標集，在1961年至2003年期間使用。美國的導彈防禦警報系統啟動，由12顆預警衛星組成的系統，為1960年至1966年間蘇聯洲際彈道導彈的發射提供有限通知。彈道導彈預警系統於1964年完成。
蘇聯於1961年10月30日測試了有史以來威力最大的原子彈「沙皇炸彈」，威力相當於5000萬噸普通炸藥。[43]1962年，古巴導彈危機爆發，局勢複雜令人擔憂。蘇聯在距離美國140公里的地方部署了中程彈道導彈，對美國部署在土耳其的木星導彈的直接回應。經過激烈的談判，蘇聯最終從古巴撤走了導彈，並決定製定自己的大規模武器製造計劃。作為交換，美國也拆除了位於土耳其的發射場，但這是秘密進行的，二十多年來沒有公開披露。當蘇共第一書記尼基塔·赫魯曉夫因危機處理不當而受到政敵攻擊時，他甚至沒有透露協議的這一部分。危機期間的通訊延誤導致後來的莫斯科-華盛頓熱線的建立，以實現兩個核大國之間可靠、直接的通訊。
到了20世紀60年代末，美蘇的洲際彈道導彈和彈頭數量都非常多，以至於人們相信美國和蘇聯都有能力徹底摧毀對方的基礎設施和大部分人口。於是，一些西方博弈論學家提出了一種被稱為「相互保證毀滅」（MAD）的均勢體系。 人們認為，大國之間的全面對抗不會產生徹底的勝利者，最多只有一方成為代價高昂的勝利者。因此，雙方都不敢冒險發起直接對抗，而是被迫進行低強度的代理人戰爭。
在這十年間，中華人民共和國在中蘇分裂後開始建設地下基礎設施，例如131號地下工程。
MAD理論的一個缺點是，在任何一方都沒有有意先發動攻擊的情況下，可能會發生核戰爭。 早期預警系統（EWS）容易出錯。例如，僅1979年就有78次召開「導彈展示會議」來評估「對北美大陸構成潛在威脅」的探測結果。1983年9月26日，斯坦尼斯拉夫·彼得羅夫收到了美國對蘇聯發動首次打擊的跡象，但他認定這是虛驚一場。雖然尚不清楚彼得羅夫的行動在這次事件中對防止核戰爭發揮了什麼作用，但他的行動受到了聯合國的表彰。
類似的事件在美國多次發生，原因是計算機芯片故障、對大雁飛行的錯誤識別、測試計劃以及官僚機構未能通知早期預警軍事人員合法發射測試或氣象導彈。多年來，美國空軍的戰略轟炸機一直「全天候」每天輪流在空中飛行。[44]
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1973年10月6日，當敘利亞坦克橫掃戈蘭高地時，以色列在內蓋夫沙漠下的一個隧道中集結了13枚核武器，以應對阿拉伯國家在贖罪日戰爭的襲擊。1973年10月8日，以色列總理戈爾達·梅厄授權國防部長摩西·達揚啟動13枚以色列核彈頭並將其分發給以色列空軍，以便在以色列被占領時使用它們。
1973年10月24日，當美國總統理查德·尼克松全神貫注於水門事件的醜聞時，亨利·基辛格下令發布DEFCON-3警報，為美國B-52核轟炸機做好戰爭準備。情報顯示，蘇聯正準備在贖罪日戰爭中保衛埃及。如果以色列像它準備的那樣向埃及或敘利亞投放核武器，那麼蘇聯就會對以色列進行報復，美國承諾向以色列提供援助，這可能會升級為全面核戰爭。
到20世紀70年代末，美國和蘇聯以及世界其他地區的人們已經接受了「相互確保毀滅」（MAD）的概念大約十年，並且它已經深深地融入了人們的心理以及流行文化。
1974年5月18日，印度在博克蘭試驗場進行了首次核試驗。行動的名稱是「微笑佛陀」，印度將這次試驗稱為「和平核爆炸」。
蘇聯杜加超視距預警雷達系統於1976年投入運行。該系統所需的極其強大的無線電傳輸導致民用短波廣播受到嚴重干擾，因此獲得了「俄羅斯啄木鳥」的綽號。
任何核衝突最終都會升級的想法對軍事戰略家來說是一個挑戰。對於美國及其北約盟國來說，這一挑戰尤為嚴峻。人們相信蘇聯坦克對西歐的進攻將很快壓倒北約常規部隊，所以西方有必要升級使用戰術核武器，其中之一就是W-70。
這一戰略有個重大的缺陷，軍事分析家很快就認識到了這一缺陷，但美國軍方卻對其嚴重低估：歐洲戰區的北約常規部隊在數量上遠遠落後於蘇聯和華沙條約部隊，而且假設一旦蘇聯發動重大攻擊（通常設想為「紅色坦克駛向北海」的情景），北約面對快速的常規失敗，很快將別無選擇，只能訴諸戰術核打擊 這些力量。 大多數分析人士一致認為，一旦發生第一次核交鋒，全球核戰爭升級可能將不可避免。1979年的絕密演習「萊茵河七日」模擬了華沙條約組織對北約和華沙條約部隊之間核戰爭的設想。英國政府在1980年初通過「方腿」演習模擬了蘇聯核攻擊的設想。
歐洲各國紛紛修建大型核武器儲存區，以應對美國和歐洲當地軍隊的撤退，因為蘇聯的北約常規防禦系統「REFORGER」被認為只能在短時間內拖延蘇聯的步伐。
在20世紀70年代末，特別是總統羅納德·里根領導的1980年代初，美國重申了建設軍隊的承諾，這需要大幅增加美國的軍費開支。這些計劃最初是美國前總統吉米·卡特國防預算的一部分，其中包括常規武器和核武器系統的支出。在里根的領導下，戰略防禦計劃等防禦系統也受到了重視。
核學說的另一個重大轉變是潛射彈道導彈（SLBM）的開發和改進。它被許多軍事理論家譽為一種可以減少核戰爭可能性的武器。潛射彈道導彈幾乎可以在世界任何地方「隱形」（大大降低可探測性）移動，賦予一個國家「二次核打擊」能力（即在吸收「第一次打擊」後）。在潛射彈道導彈出現之前，軍事家擔心，如果一個國家確信這樣的打擊將使敵人的核武庫喪失能力，從而使報復變得不可能，那麼它可能會忍不住發起第一次打擊。隨着潛射彈道導彈的出現，沒有哪個國家能夠確定第一次打擊就能摧毀敵人的整個核武庫。相反，它不得不擔心潛射彈道導彈幾乎肯定會發動第二次報復性打擊。因此，一次打擊是一個不太可行（或可取）的選擇，而且故意發動核戰爭也不太現實。
人們很快意識到潛艇可以在不被發現的情況下接近敵方海岸線，並將預警時間（檢測到導彈發射和導彈撞擊之間的時間）從長達半小時縮短到可能不到三分鐘。這種影響對美國、英國和中國尤其重要，它們的首都華盛頓特區、倫敦和北京都位於距海岸160公里以內。由於莫斯科距離大海很遠，因此免受此類威脅的安全性要高得多。這極大地增加了一個派系「突然襲擊」的可信度，理論上可以在下令進行任何反擊之前摧毀或擾亂目標國家的指揮鏈（稱為「斬首襲擊」）。它強化了核戰爭可能「獲勝」的觀念，不僅導致緊張局勢大大加劇，對失敗致命控制系統的呼聲日益高漲，而且導致軍費開支急劇增加。潛艇及其導彈系統非常昂貴，一艘裝備齊全的核動力和核武裝導彈潛艇的成本可能比一個發展中國家的國民生產總值還要高。據統計，最大的成本來自於發展海基和陸基反潛防禦系統以及完善和加強「指揮系統」，所以軍費開支猛增。[45]
南非在20世紀70年代和80年代初發展了核武。在20世紀90年代初被拆除之前，它曾短暫運行過。[46]
根據1980年聯合國的報告《全面徹底裁軍：對核武器的全面研究：秘書長的報告》，估計當時全球一共存在約4萬枚核彈頭，總爆炸當量約13,000兆噸。相比之下，有記錄以來最大規模的火山噴發是1815年坦博拉火山噴發，由於全球排放的硫酸鹽氣溶膠和火山灰水平變暗，將1816年變成了無夏之年，爆發力約為330億噸TNT或33,000兆噸TNT，大約是220萬枚廣島原子彈，並噴射出175立方公里（42立方米）的大部分岩石/火山灰，其中包括1.2億噸二氧化硫（上限估計）。大約74,000年前，多巴山發生了一次較大的噴發，產生了2,800立方公里的火山灰，形成了多巴湖，並產生了估計60億噸（6.6×109 短噸）的二氧化硫。噴發的爆炸能量可能高達相當於20,000,000兆噸的TNT 而小行星造成的希克蘇魯伯撞擊，與恐龍的滅絕有關，至少相當於70,000,000噸能源，大約是美國和蘇聯最大武庫的7000倍。[47][48][49][50][51][52][53]
然而，由於釋放的氣溶膠不同、核武器可能的空氣爆炸引信高度以及這些潛在核爆炸的全球分散位置都與超級火山噴發的單一和地下性質形成鮮明對比，與超級火山的比較更具誤導性，而不是有幫助。此外，假設全世界所有武器庫存都集中在一起，由於核自相殘殺效應，很難確保單個武器同時全部爆炸。儘管如此，許多人認為，通過核冬天效應，全面核戰爭將導致人類滅絕，但並非所有分析家都支持核冬天模型的假設。
1983年9月26日，斯坦尼斯拉夫·彼得羅夫指揮的蘇聯預警站錯誤地探測到5枚來自美國的洲際彈道導彈。彼得羅夫正確地將這種情況判斷為虛驚一場，因此沒有向上級報告他的發現。他的行為很可能阻止了「第三次世界大戰」，因為當時蘇聯的政策是在發現彈道導彈入境後立即做出核反應。[54]
1983年11月，世界接近核戰爭爆發的時刻，蘇聯認為北約的「神箭手83」軍事演習是發動首次核打擊的詭計或「掩飾」。蘇聯的回應是提高戰備狀態並準備立即使用其核武庫。演習平安結束後，蘇聯對襲擊的恐懼就消失了。
雖然蘇聯解體結束了冷戰，並大大緩解了美國與蘇聯正式繼承國俄羅斯聯邦之間的緊張關係，但由於核武的持續存在，兩國仍處於「核對峙」狀態。雙方都擁有大量可運載核彈頭。 此外，冷戰的結束也導致美國越來越關注前蘇聯以外其他國家的核技術發展。1995年，美國戰略司令部的一個部門在《冷戰後威懾要點》文件中提出了前瞻性戰略綱要。
1995年，從安多亞航天中心發射的一枚黑布蘭特探空火箭在俄羅斯引起了高度戒備，被稱為挪威火箭事件。俄羅斯認為這可能是從美國潛艇發射的核導彈。[55][56]
1996年，俄羅斯政府設施的延續——科斯文斯基山竣工，據信該山是美國夏延山綜合體的對應設施。它的設計目的是為了抵禦美國的鑽地核彈頭，並且據信是俄羅斯戰略火箭軍備用指揮所的所在地，該指揮所是為彌補舊蘇聯時代莫斯科指揮所的脆弱性而建立的總參謀部職位，但戰略火箭軍的主要指揮所仍然是莫斯科的昆采沃，次要指揮所才是烏拉爾山脈的科斯文斯基山。科斯文斯基設施竣工日期的時間安排被視為美國利益的一種解釋。[57]
9月11日襲擊事件發生後，美國軍隊將戰備水平提高到28年來的最高水平，並首次因非演習事件而關閉了夏延山作戰中心的防爆門。但與冷戰期間類似的增加不同，俄羅斯立即決定停止在北極地區的大型軍事演習，以儘量減少發生事件的風險。[58]
聯合國裁軍委員會前主席表示，目前有超過1.6萬枚戰略和戰術核武器可供部署，另有1.4萬枚在庫，其中美國有近7000枚可供使用，3000枚在庫，俄羅斯約有8500枚 可供使用，儲存量為11,000個。此外，中國被認為擁有約400枚核武器，英國約200枚，法國約350枚，印度約80-100枚，巴基斯坦約100-110枚。朝鮮被確認擁有核武器，但不知道有多少核武器，大多數估計在1個至10個之間。人們普遍認為以色列也擁有可用的核武器。北約已在比利時、荷蘭、意大利、德國和土耳其部署了約480枚美國核武器，據信其他幾個國家也在尋求擁有自己的核武庫。
巴基斯坦的核政策受到第二次印巴戰爭的嚴重影響。1971年的第三次印巴戰爭和印度的核計劃在巴基斯坦決定擁核方面發揮了重要作用。印度和巴基斯坦都決定不參加《不擴散核武器條約》。由於印度拒絕加入《不擴散核武器條約》並對核武器保持開放態度，巴基斯坦的核政策開始關注印度。印度行動的推動刺激了巴基斯坦的核研究。總統勒菲卡爾·阿里·布托下令啟動核武器建設後，巴基斯坦原子能委員會主席烏斯馬尼因反對而辭職。1999年巴基斯坦和印度之間的卡吉爾戰爭發生在雙方都獲得核武器之後。一些人認為，核武器是南亞次大陸沒有爆發大戰的原因，但印度和巴基斯坦在克什米爾戰爭問題上仍存在發生核衝突的風險。2012年，巴基斯坦聲稱擁有可通過海上交付的核能力，其目的是實現「最低可信威懾」。巴基斯坦的核計劃在查蓋的試驗中達到頂峰，目標之一是抵禦潛在的吞併並保持獨立。
2000年代和2010年代初核戰爭的一個關鍵發展是核武器向發展中國家擴散，印度和巴基斯坦都公開試驗了多個核裝置，朝鮮於2006年10月9日進行了地下核試驗。地質調查局測量到據稱朝鮮試驗發生的地區發生了4.2級地震。朝鮮政府於2009年5月25日宣布進行進一步試驗。與此同時，伊朗已開始實施核計劃，該計劃雖然正式用於民用目的，但已受到聯合國和許多國家的密切關注。
中央情報局最近進行的研究指出，持續不斷的印巴衝突是最有可能升級為核戰爭的「爆發點」。1999年卡吉爾戰爭期間，巴基斯坦差點使用核武器，以防常規軍事局勢進一步惡化。巴基斯坦外交部長甚至警告稱，它將「使用我們武庫中的任何武器」，暗示將對印度進行核打擊。該聲明遭到國際社會譴責，巴基斯坦隨後予以否認。這場衝突仍然是兩個宣布擁有核武器的國家之間唯一的（任何形式的）戰爭。 2001年至2002年的印巴對峙再次引發了兩國對核戰爭的擔憂。雖然存在非常嚴重且相對較新的威脅，但印度和巴基斯坦之間的關係在過去幾年中一直在有所改善。但隨着2008年11月26日的孟買恐怖襲擊事件，緊張局勢再次惡化。
軍事分析家認為特別令人擔憂的另一個潛在地緣政治問題是美國和中華人民共和國之間可能因台灣問題發生衝突。雖然經濟力量被認為減少了軍事衝突的可能性，但人們仍然擔心中國不斷增強的軍事實力（中國正在迅速增強其海軍能力），並且任何走向台獨的舉動都可能失控。
據信以色列擁有一百到四百枚核彈頭。據稱，以色列從德國接收的海豚級潛艇經過改裝可攜帶核武裝大力水手巡航導彈，從而賦予以色列二次打擊能力。以色列此前曾多次與中東鄰國（以及黎巴嫩和巴勒斯坦的其他「非國家行為體」）捲入戰爭，其狹小的地理面積和人口可能意味着，如果未來發生戰爭，以色列國防軍可能沒有多少時間對入侵或其他重大威脅做出反應。在某些情況下，這種情況可能很快升級為核戰爭。
2013年3月7日，朝鮮威脅美國進行先發制人的核打擊。4月9日，朝鮮敦促外國人離開韓國，稱兩國正處於核戰爭邊緣。4月12日，朝鮮表示核戰爭不可避免並宣布日本為第一目標。
2014年，當俄羅斯與美國，北約關係因俄烏戰爭而惡化時，俄羅斯國有電視頻道「俄羅斯1」表示，「俄羅斯是世界上唯一真正有能力把美國變成放射性灰燼的國家」。美國國防部長阿什·卡特考慮提議在歐洲部署地面發射的巡航導彈，以先發制人地摧毀俄羅斯武器。
2017年8月，朝鮮警告稱，在朝鮮和美國政府相互威脅後，可能會向關島29至39公里以內的水域發射中程彈道導彈。[59]朝鮮和美國之間的緊張局勢不斷升級，包括兩國都威脅可能對彼此使用核武器，促使夏威夷加強了戒備狀態。 2018年1月13日在夏威夷各地廣播的感知到的彈道導彈威脅是虛假的導彈警報。[60]
2018年10月，前蘇聯領導人米哈伊爾·戈爾巴喬夫評論說，美國退出《中導條約》「不是偉大思想的傑作」，並且「已經宣布了新的軍備競賽」。[61][62]
2019年初，全球13,865枚核武器中，90%以上由俄羅斯和美國擁有。[63][64]
2019年，弗拉基米爾·普京警告稱，如果美國在歐洲部署中程核導彈，俄羅斯將在歐洲部署核導彈。記者德米特里·基謝廖夫列出了美國境內的目標，其中包括五角大樓、戴維營、里奇堡、麥克萊倫空軍基地和吉姆溪海軍廣播電台。克里姆林宮發言人德米特里·佩斯科夫否認目標清單的存在。[65][66]
2022年2月24日，俄羅斯總統弗拉基米爾·普京在俄羅斯全面入侵烏克蘭之前的電視講話中表示，俄羅斯「今天是世界上最強大的核國家之一……任何人都不應該擁有任何核武器」。 懷疑對我國的直接攻擊是否會導致任何潛在侵略者的失敗和可怕後果。」 普京後來在同一次講話中表示：「現在對那些可能試圖干預正在發生的事件的人說幾句重要、非常重要的話。無論誰試圖阻止我們，尤其是對我們的國家、我們的人民製造威脅 ，應該知道俄羅斯的反應將是立即的，並將導致你們歷史上從未經歷過的後果。」2022年2月27日，普京公開將其核力量置於戒備狀態，表示北約權力機構發表了「攻擊性言論」。4月14日，《紐約時報》報道了中央情報局局長威廉·伯恩斯的評論，他表示「潛在的絕望」可能導致普京總統下令使用戰術核武器。[67][68]2022年9月21日，就在宣布吞併烏克蘭其他部分的前幾天，普京在一次全國電視講話中聲稱，北約高級官員已就「對俄羅斯使用大規模殺傷性核武器」的可能性發表了聲明，並表示「如果 當我們國家的領土完整受到威脅時，我們一定會使用我們所掌握的一切手段來保護俄羅斯和我們的人民……這不是虛張聲勢。」 NBC新聞將普京的言論描述為「幾乎不加掩飾」的威脅，即如果有必要，普京願意冒核衝突的風險來贏得與烏克蘭的戰爭。[69]美國科學家聯合會核信息項目主任漢斯·M·克里斯滕森表示，「如果你開始在戰場引爆核武器，你可能會受到無法控制的放射性塵埃——它可能會落在你自己的身上。」 軍隊也是如此，所以在戰場上這樣做可能沒有優勢。」[70]
根據2022年8月發表在《自然食品》雜誌上的一項同行評審研究，美國和俄羅斯之間的全面核戰爭將直接導致3.6億人死亡，另有50億人死於飢餓。[71]印度和巴基斯坦之間的小規模核戰爭將導致超過20億人死亡。[72][73]
與使用較大當量戰略核武器相比，「次戰略使用」包括使用「低當量」戰術核武器或作用非常有限的可變當量戰略核武器。英國議會國防特別委員會將其描述為「向對手發射一枚或有限數量的導彈，作為傳達政治信息、警告或展示決心的手段」。據信，目前所有核武器國家都擁有戰術核武器，但英國除外，該國於1998年退役了其戰術彈頭。而英國確實擁有可擴展當量的戰略彈頭，而這項技術往往會模糊差異。武器的「戰略」、「次戰略」和「戰術」使用之間的區別。據信，美國、法國和英國的核潛艇至少攜帶一些帶有撥號彈頭的導彈用於此目的，可能允許對單個目標進行低至千噸（或更少）的打擊。只有中華人民共和國和印度共和國擁有聲明性的、無條件的「不首先使用」核武器政策。印度和巴基斯坦僅維持可信的最低威懾力。[74]
英國國防部前核政策主任蒂姆·黑爾准將將「次戰略使用」描述為「在升級過程中為政府提供了一個額外的選擇，然後再進行全面戰略打擊，這將導致不可接受的後果」。然而，這種次戰略能力被批評為可能增加使用核武器的「可接受性」。與2007年全球核武庫削減的趨勢相結合的是，目前所有已宣布擁有核武器的國家正在對剩餘戰略武器進行彈頭小型化和現代化改造，使其成為更「可用」的配置。斯德哥爾摩國際和平研究所認為，這正在創造一種更容易接受使用這些武器的文化，因此增加了戰爭的風險，這些百萬噸級核彈頭的現代武器不具備與冷戰時期相同的心理威懾價值。[75]
從許多方面來說，當前恐怖平衡的變化可以被視為完全接受了從20世紀50年代艾森豪威爾的「大規模報復」主義到「靈活反應」主義的轉變，這一轉變在美國日益重要。此後每十年執行一次美國核戰爭作戰計劃/SIOP。例如，美國在1996年採取了一項政策，允許將其核武器瞄準擁有大規模殺傷性武器的非國家行為者（「恐怖分子」）。[76][77]
核武器戰術使用的另一個方面是部署在海上用於對付水面艦艇和潛艇的武器。直到1992年，美國海軍艦艇（及其飛機）都部署了各種武器，如炸彈、火箭（制導和非制導）、魚雷和深水炸彈。人們認為在衝突早期使用這種戰術海軍核武器更容易接受，因為平民傷亡很少。許多規劃者擔心這種使用可能會很快升級為大規模核戰爭。由於此類海上武器不受美國空軍和陸軍核武器附帶的許可行動鏈接所提供的保障措施的限制，這一事實尤其加劇了這種情況。目前尚不清楚其他核國家的海軍是否已在海上部署戰術核武器。[78]
2018年美國核態勢評估強調美國需要擁有次戰略核武器作為其核威懾的附加層。[79]
非國家組織或行為者（甚至個人）的核恐怖主義在核威懾思維中是一個很大程度上不為人知且未被充分研究的因素，因為擁有核武器的國家很容易受到實物報復，而次國家或跨國行為者則可能不那麼容易受到報復。蘇聯解體導致前蘇聯核武器有可能在黑市上出售（即所謂的「散裝核武器」）。
對於政府相對不穩定的新興核國家（如巴基斯坦）的核武器安全，人們也表達了許多其他擔憂，但這些國家提供的聲明和證據都在一定程度上消除了這些擔憂，以及國家之間的合作計劃。然而，許多圈子仍然擔心，近年來核武器的安全性相對下降，恐怖分子或其他人可能試圖控制（或使用）核武器、軍事適用技術或核燃料。
另一種可能的核恐怖主義威脅是使用傳統炸藥（稱為髒彈）在大範圍內散布放射性物質的裝置。 「髒彈」的引爆不會引起核爆炸，也不會釋放出足以造成大量人員傷亡的輻射。然而，它可能會造成嚴重的破壞，並需要可能非常昂貴的淨化程序並增加安全措施的支出。[80]
放射性物質也可用於有針對性的暗殺。例如，亞歷山大·利特維年科的中毒被醫學專業人士描述為「一個不祥的里程碑：核恐怖主義時代的開始。」[81][82][83][84]
對大型核交換影響的預測包括在短時間內導致數百萬城市居民死亡。20世紀80年代的一些預測更進一步認為全面核戰爭最終可能導致人類滅絕。這種預測並不總是基於冷戰時期核武庫的全面戰爭，並受到了批評。另一方面，一些政府在20世紀80年代預測，例如FEMA的CRP-2B和北約的Carte Blanche，因為於樂觀而受到美國科學家聯合會等團體的批評。例如，CRP-2B曾預測，80%的美國人將在與蘇聯的核交戰中倖存下來，這一數字忽略了核戰爭對醫療基礎設施、食品供應和生態系統的影響，並假設所有主要城市都可以倖免於難並且3-5天內成功撤離。許多冷戰出版物主張做好準備工作，據稱可以使大部分平民在全面核戰爭中生存下來，尤其是核戰爭生存技能。[85]
為了避免核武器的熱閃光和爆炸效應（核武器的兩種最廣泛的即時效應）造成傷害和死亡，早期冷戰時期的同名電影教導兒童們要躲避和掩護，在發生核恐怖襲擊時再次提出此類建議。[86]
普魯士藍，「Radiogardase」或碘化鉀，作為治療內部暴露於沉降物中有害放射性同位素的藥物。[87]
關於適應核戰爭後不斷變化的飲食和供應營養食物來源的出版物，特別關注農業放射生態學，包括蘭德公司的《攻擊後環境中的營養》。
英國政府開發了一種在核攻擊期間使用的公共警報系統，預計在爆炸前發出四分鐘警告。 美國預計警告時間從半小時（對於陸基導彈）到不到三分鐘（對於潛基武器）不等。許多國家都制定了核攻擊或類似災難後政府連續性的計劃。這些範圍從旨在確保某種形式的政府領導層生存的指定倖存者到蘇聯死手系統，即使所有蘇聯領導層都被摧毀，該系統也允許報復。核潛艇收到了最後手段的信件：在敵方核打擊摧毀政府的情況下採取何種行動的命令。
世界上許多其他國家已做出巨大努力，以最大限度地提高在發生自然和人為重大災難時的生存前景。例如，朝鮮平壤的地鐵站建在地下110米處，旨在作為戰爭時的核掩體，每個車站入口都建有厚鋼防爆門。私人資助的放射性塵埃避難所的一個例子是加拿大安大略省的方舟二號避難所，其建造的自主避難所的重點是戰後聯網和重建。在瑞士，大多數家庭都有地下防爆和防塵室。該國的此類庇護所容量過剩，可容納的人數略多於全國人口規模。[88][89][90][91][92]
雖然上述核輻射避難所是發生核災難時防止危險輻射暴露的理想長期防護方法，但還需要為醫療和安保人員配備移動防護設備，以安全地協助收容、疏散和撤離。由於核爆炸而產生的許多其他必要的公共安全目標。有許多基本的屏蔽策略可用於防止外部輻射環境中放射性物質的沉積。防止內部沉積的呼吸器用於防止吸入和攝入放射性物質，而皮膚防護設備用於防止物質沉積在皮膚、頭髮和衣服等外部結構上。雖然這些保護策略確實稍微減少了暴露，但它們幾乎無法提供針對外部穿透伽馬輻射的保護，這是急性輻射綜合症的原因，並且在高劑量下可能極其致命。當然，保護整個身體免受高能伽馬輻射的影響是最佳選擇，但提供足夠衰減所需的質量使得功能性運動幾乎不可能。
最近的科學研究表明，部分身體屏蔽作為抵禦外部穿透伽馬輻射的可行保護策略是可行的。 該概念的基礎是僅向對輻射最敏感的器官和組織提供足夠的衰減，以努力推遲急性輻射綜合症的發作，急性輻射綜合症是高劑量伽馬輻射對人類最直接的威脅。急性輻射綜合症是高能輻射暴露造成不可逆的骨髓損傷的結果。由於骨髓中發現的造血幹細胞具有再生特性，因此只需保護足夠的骨髓即可用屏蔽電源重新填充身體的暴露區域。由於人體50%的骨髓供應儲存在骨盆區域，該區域也靠近腹部其他放射敏感器官，因此下軀幹是作為主要保護目標的合理選擇。[93]
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