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在冷战时，除了美苏两个超级大国之外，其他国家也发展出核武技术，但这些国家的核弹头数目都不足以和此二国相比。此外美国的曼哈顿计划于第二次世界大战期间完成史上第一件核武器，当时与美国结盟的苏联，开始向开发核武的可行性进行了初步研究。直到1945年8月，在杜鲁门的授权下，美军向日本投放原子弹。两架B-29军炸机分别于广岛和长崎投下小男孩原子弹和胖子原子弹。 二战结束后的头几年，美国一直在核武的知识和至为重要的原料上称霸。起初，科学家认为铀元素的蕴藏量十分低，但后来却发现了并不如此，当美国以为可以透过这样的独特优势来屈服苏联，但失败。苏联默默的大力研发核武器。战时苏联因为缺乏铀而令核武器发展受阻。但随着东欧的稳定供应，他们获得了本土的来源。当美国的智囊认为苏联直到1950年代的中期也不可能发展出核武器的时候，苏联于1949年的8月29日引爆第一枚试爆，震惊全世界。据消息指核弹的设计是从胖子原子弹中抄袭过来的。 另外各国政府投放大量资源去增加核武的数量和品质，而且研究氢弹，由美国首先于1952年11月1日试爆。同样的苏联对于美国的能引爆可服役的热核武器感到惊讶，他们要到次年8月才成功，而且直到1955年才能成功研发多阶段式氢弹。苏联的氢弹差不多全是自主研究结果，因为当时苏联间谍取得的常为基本，甚至是错误的氢弹版本。 1950年在投射方面最重要的发展是ICBM的投入使用。导弹一直被认为是核武理想的平台，也是潜在比冷战初期主要投射手段的战略轰炸机更有效的投射系统。随着1957年10月4日史普尼克计划的开始，苏联向世界展示了他们有能够击中世界任何地方的导弹。美国则在1959年10月31日成功发射。太空竞赛展示了对核子武器投射（ICBM助推火箭）相当重要的科技，尽管他们保持了科学与探索的良善面貌。 在这段时期同时也显现出两国想要对抗核子武器攻击的意图，两方强权建造了大型的雷达天线来侦测来袭的轰炸机与导弹。用于对抗轰炸机的战斗机以及对ICBM的反弹道导弹也开始发展。大型地下碉堡被建筑出来以保全这些超级强权领导人的性命，而大众则被告知要建造辐射尘避难所，并被教导在遭遇核子攻击时该如何保护自己。这些炸弹在任一方的一次攻击中就能夺去上百万人的性命。 所有的这些防御措施都不够坚固。在20世纪50年代，美国和苏联都有足以消灭对方的力量。各方发展了自己的二次打击能力，也就是说，他们即使在受到对方的全面袭击（特别是受到潜水艇的攻击）之后，仍然可以发动毁灭性打击。这个政策就是后来著名的相互保证毁灭的一部分：各方知道任何对对方的攻击对自己而言也是毁灭性的。 除了美国和苏联以外，英国、中国以及法国，也发展出核武器库存。1952年10月3日，英国在澳大利亚的飓风行动中成功引爆原子弹后，成为了第三个拥有核武器的国家。冷战期间，其核力量来自潜艇以及装有核武器的战机。决心级核潜艇装备美制的北极星导弹，而火神战略轰炸机、美洲豹攻击机龙卷风战机、以及其他英国皇家空军的攻击机则携带WE.177核弹提供了空中核打击力量。 1960年1月13日，法国在阿尔及利亚的蓝色跳鼠计划中成功引爆核弹后，成为了第四个拥有核武器的国家。中的在1964年10月16日成功引爆一枚测试代号596的铀-235炸弹后，成为第五个有核力量的国家。在冷战期间，中国的核打击由轰-6搭载的无导引炸弹、如东风-2、东风-3和东风-4导弹系统，而在冷战后期则有夏级潜艇。 直到冷战结束，美国和俄罗斯更明显制止核武的扩散（特别是俄罗斯）。两国均减少了新系统的研发和军火库的核武存量。如今，两国均仍然存放约两千枚以上核弹。至于苏联，冷战结束后，原本大量投放于研发核武器的资源和资金，则转移到修补过往因核军备竞赛而导致的环境破坏，而以往的核武工厂正是最主要的清理点。而美国华盛顿州汉福特的钚生产工厂，和在科罗拉多州的制造工厂就是当中污染最重的地方。 另外美国除了清理铀元素的工厂外，在犹他、科罗拉多、新墨西哥、亚利桑那四州交汇的纳瓦霍族保留地也是受严重污染的地区。数以百计废弃的矿场仍未被妥善清理，严重威胁当地纳瓦霍族社群的健康。进入21世纪后，美俄两国的核武器总量远低于冷战时期，但其核武数量还是高于其他拥核国。 |
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