在一場真正意義上的核武器爆炸中，對人構成殺傷力的，主要是光輻射，爆炸衝擊波，核輻射以及放射性沾染。
1954 年代號「雪花」的蘇聯核爆炸實兵演習中，有 300 架飛機、600 輛坦克和 45000 名無核保護的士兵參加，爆炸後僅 15 分鐘，他們即衝向爆破中心。
此次演習發生在奧林布爾地區的託茨基試驗場，所有參加演習的士兵都簽署了保密協議，託茨基地區醫院從 1954 年到 1980 年間的病歷檔案都被銷燬。90 年代初期，參加演習的 45000 名士兵中，有 2000 人尚在人世。
這些人的遭遇，留下了對核爆炸殺傷力最直觀的實驗數據。
核爆產生的巨大能量中，光輻射是第一步，產生了整個核爆炸 35％的能量，形成高溫高壓的火球，並不斷擴展，向外發射紫外線、可見光和紅外線組成的輻射能流。
光輻射是核爆炸的重要殺傷破壞因素，產生在核爆發生的前幾十秒內。以一枚 1000 噸 TNT 當量的小型核彈為例估算，在夏季大氣能見水平正常情況下，在空中 200 米處爆炸，輕度燒傷半徑為 350 米至 550 米，中度燒傷半徑為 250 米至 350 米，重度燒傷半徑為 180 米至 250 米，極重度燒傷為爆心點投影到 180 米。
除了常規意義上的燒傷，光輻射還可以致盲，在中國馬蘭基地參試人員的回憶錄中，就有卡車司機沒有聽命令，單手捂眼觀看核爆致盲的記錄。
核爆炸第二步殺傷是衝擊波，是核爆後產生的高速度高壓氣浪，與常規炸彈產生的衝擊波類似，產生了核彈 50%的能量。
關於炸彈衝擊波破壞性的對比，一般可以用 TNT 當量來折算。
投放在廣島長崎的原子彈約在 2 萬噸，蘇聯在北極新地島投放的沙皇核彈當量為 5000 萬噸。現今的戰略核武器在萬噸當量以上，戰術核武器一般在萬噸級以下，小型化核彈最小當量在 10 噸以上，與美軍不久之前在阿富汗使用的炸彈之母相當。
相比之下，2015 年 8 月 12 日夜天津港發生的爆炸事故，根據建築物受損程度，爆炸品存量和彈坑深度等線索判斷，其爆炸事故當量大概為 600 噸。
至於核輻射的殺傷力，以一枚 1000 噸 TNT 當量的小型核彈為例粗略估算，在夏季大氣能見水平正常情況下，在空中 200 米處爆炸，輕度放射病的半徑為 1550 米至 1700 米，中度放射病的半徑為 1450 米至 1550 米，重度放射病半徑為 1350 米至 1450 米，極重度放射病的半徑為爆心投影點至 1350 米。
放射性沾染的殺傷難以估量，放射性物質可以沾染食物，空氣和水，並在體內和體外造成持續性的輻射傷害。
因此，核彈在爆炸之後能夠持續造成傷害。核工業設施爆炸事故中，放射性沾染也是最主要的傷害。
照片來自網絡
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