试爆后取自远区的冲击波气压上升值，换算出来只有千吨当量，离设计值太远，顿时令众人惊的目瞪口呆。当采用不受气象条件影响的正压作用读出比较准确的当量数值时，参与人员才如释重负。试爆一小时后，签下遗书的空军飞行员以伊尔－１２携带取样器飞入放射性尘屑中……。一个月后，仔细计算后获得准确的当量值是２２０００吨ＴＮＴ，但美国取样分析的结果至今仍错误的维持是１９０００吨ＴＮＴ。
由于没有经验，工程人员最初认为原子弹头以能装上导弹，因此这次核试为首次地下核试，用于测量导弹弹头的威力和性能。后来为研制经飞行考验的核弹头，改为首次“两弹结合”，也就是原子弹和弹道导弹的热实验。１９６６年１０月２７日０９∶０９时，载着核弹头的东风－２甲导弹在靶心附近５６９公尺上空核爆成功，取得弹头定型的完整数据，但后来的各型核弹设计定型都没有再采用两弹结合的方式。美国首次两弹结合实验成功是在１９５８年８月，苏联直到１９６２年才完成这一实验程序。中国的成功令美、苏惊讶，但两国都认为中国要将原爆技术用于弹道导弹在７０年代以前是不可能的。当时的美国国防部长麦克纳马拉就指出：“５年内中国不会拥有运载核武器的工具。因为美国从第一枚原子弹爆炸到发射载有核弹的导弹用了１２年的时间，苏联也差不多，所以中国至少要用１０年。”
由此可见，６０年代的中国核弹头弹道导弹发展是全球最快速的，即使美苏两国拥有先进的侦察技术，结果仍出乎他们的意料之外。也许正是速度太快，苏联曾试图在中国的核武器形成战斗力之前以外科手术空袭迅速剔除。然而文革的来临，使中国的核弹头导弹和航太工业等尖端技术发展大受影响。１９７６年９月２６日，沈阳军区一个陆军步兵师约３０００多人，首次进行核爆条件下的战术训练，核爆后９０分钟“对敌发动攻击”，这也是中国初期的战术核武器实验之一。中国先前已进行多次战术核武器的实验，全部都在７０年代中期开始，当量介于１０００吨至１００００吨之间。
中国首次核试验最初是按实战要求设计的，１９６０年初设计有３种气动模型，但考虑到用空投方式会增加测试和瞄准的困难，遂改为“塔爆”方式进行。１９６６年空投实验后，中国即拥有实用的核弹。为模拟弹上震动环境，中国在１９６５至１９６６年曾先后以时速４０公里运载核弹头做数百公里的长途运输实验、爆轰实验、燃烧模拟实验和坠地碰撞模拟实验，证明核弹头是安全可靠的。
◆氢弹
中国的氢弹研究时间只比原子弹晚一点，原计划在１９６７年底至１９６８年上半年进行试爆。１９６０年底，官方指示进行氢弹的物理实验，针对可行性结构进行探索性研究。１９６５年９月至１９６６年４月，顺利完成了爆轰、次临界、环境条件等实验后，于１９６６年５月９日成功进行了加强型原子弹的空爆实验，为氢弹的理论研究提供实测数据，达到了预期目的。１９６５年夏，核武器研究所得知法国准备在１０６８年进行首次热核装置爆炸实验，中国决定抢在法国之前试爆。
核研所人员决心一步就制成导弹弹头，这种以１００万吨ＴＮＴ当量为标准设计的氢弹被命名为“１１００工程”。根据原子弹引爆氢弹理论的方案推断，１９６７年底至１９６８年上半年有可能制成体积小、重量轻、聚变比高的百万吨级氢弹，经过百多次的爆轰模拟实验，解决了原子弹点燃氢弹的最大瓶颈。１９６６年１２月２８日１２∶００时，首次在核试验场进行了塔爆的原理性实验，共动用了１０１４具仪器记录数据，测得１２．２万吨ＴＮＴ当量。因为这次减当量实验中氘化锂－６含量较少，并受到场地方面的限制，以至热核反应不充分，但基本上该次实验算是成功。１９６７年６月１７日０８：０２时，由强－５甲装载首枚氢弹，在距靶心３１５公尺、高度２６６０公尺初成功引爆，完成装上导弹前的论证，当量达到３３０万吨ＴＮＴ。由于台湾高空侦察机的努力，使美国在事后公开宣称“一切早已在意料和掌握中”、“早在３年前就知道中国会有这一装置（氢弹）”，但私下却对中国“土法炼钢”有次成绩大为吃惊，可见如果没有台湾的黑猫中队，美国人的震惊会达到何种程度。
从原子弹试爆到氢弹试爆，美国用了７年，苏联用了４年，英国接近５年，法国是８年多，但是中国只用了２年８个月，并且赶在法国之前成功试爆。不过自１９６９年１０月林彪等人插手后，大批科研人员受到批斗，使得氢弹只能长期使用于轰炸机上，直到１９７２年才装上导弹真正达到实用化。自１９６７年５月２６日东风－３导弹从甘肃发射成功之后，因为文革的延误，直到１９７１年５月才装备二炮部队，而且只装备原子弹头。到１９７２年东风－３才有制式的百万吨级氢弹弹头，并于１９７５年８月４日完成定型。以中国在６０年代高速发展导弹核武器来说，这个过程算是异常缓慢的，如果与东风－２相比就更明显了。
氢弹的武器化，是按照边实验、边定型、定型合格后大批量生产的要求来进行。从１９７２到１９８６年，先后为东风－３、东风－４、东风－５、东风－２１、巨浪－１战略弹道导弹生产出热核弹头；氢弹头的标准化和系列化量产，是战略导弹得以解决整体通过定型的重要关键环节，这样东风－４和东风－５才分别于１９８３年６月２５日、１９８６年１２月２６日通过设计定型。
◆中子弹
根据小型、机动、突防、安全、可靠的核武器发展方向，核武器研究设计院在７０年代展开核弹头小型化、分导式多弹头、战术核弹和中子弹的开发。因此，美国中情局和联调局情报官员指１９８７年来中国来访学者从加州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国立研究所非法获取的中子弹资料，是中国制成中子弹的最重要技术来源，可能是缺乏实据的政治指控。
事实上，国防科工委和工机部曾指示核研院（代号９院）与西北核试验基地（罗布泊）互相配合，于１９８２至１９８８年在战术核弹的基础进行一连串１０００吨左右当量的核试验，验证设计原理和突破技术瓶颈，并于１９８８年９月２９日上午成功在中央分区核试验场（罗布泊其中一个地区）进行首度中子弹试爆。中国在７０年代后期开始进行中子弹的预研工作，经过大约１０年的发展，使中国成为继美、法、俄后第四个拥有中子弹的国家。从此，也把中国的核武技术从第二代升级到第三代的水平，因此拥有最先进的小当量、低污染战术核武器，不至于要轻易动用容易引发全面核大战的战略核武器，其好处自不待言。
◆其他第三代核武器
中国在原子弹尚未进行实验时就展开氢弹的预研工作，在氢弹未全部装上弹道导弹、战术原子弹尚未结束定型实验时，就展开中子弹的预研工作。而中国在第一枚中子弹尚未实验前，也同时对其他第三代核武器开展了预研。
目前中国对第三代核武的进展仍视为机密，但是专家普遍认为，它们是以不同释放能量并具有特定功能的核武器，所以中子弹即为其一。这一代核武器在爆炸时突出某种杀伤破坏效应，同时削弱其他效应，即以限制核弹的杀伤破坏力来达到特殊的战略战术要求。正如中子弹在５０年代至６０年代已在美国和苏联开始研究类似，第三代核武器有电磁脉冲弹、冲击波弹、Ｘ射线镭射武器、等离子体武器、中子弹等几种，美俄两国都进行过相关实验。
根据测量数据，１００万吨的氢弹在１００公里高空爆炸，电磁脉冲可以覆盖１２００平方公里；在４００公里高空则为２２００平方公里。在美国上空４０００公里连续引爆三枚千万吨级氢弹，则整个北美的电力和电子网络将完全破坏。但研制高效的电磁脉冲弹的关键在于“如何产生更多电磁脉冲并引向敌方，同时又不祸及自己”。外电曾报道，海湾战争开打前美国某将领曾要求在巴格达上空引爆一枚核弹，以破坏伊军的Ｃ３Ｉ系统，但为布什总统拒绝。这是否显示美国以秘密制成电磁脉冲弹？目前仍未知晓。中国媒体曾暗示，中国的常规电磁脉冲弹头已在９０年代中期服役，相信会用于Ｍ－９、Ｍ－１１导弹，其用途与“战斧”巡航导弹在海湾使用的弹头相同。随着中国传统脉冲弹头的服役，作用相同的核弹可能已经停止发展。
冲击波弹的全名是“弱辐射强冲击波或弱剩余辐射弹”，其实也就是小型氢弹，作用原理与中子弹相反，爆炸时增强冲击波并减少核辐射，适合攻击工事或做钻地核弹摧毁地下设施。美苏在５０年代利用核爆炸进行资源勘探、开挖运河时，作用与此类似。一枚５０００吨的冲击波弹爆炸威力强大，若要抵抗其轰击加固费用将超过建筑成本的５０％。美国曾在内华达州用钻地冲击波弹对一座１０余公尺钢筋混凝土加固的地下指挥所进行实验。该弹前端是铀钨合金穿甲弹头，中间是冲击波弹，尾部是喷气加速弹，被这种三合一核弹命中的指挥所瞬间被炸的荡然无存，只剩大弹坑了。中国对冲击波弹的作用原理非常清楚，研究也极深入，从公开的物理学刊物上也可知悉这一点。以此观之。中国就算未造出这种核弹，应已具备门槛技术。Ｘ射线镭射武器是核爆衍生的，为一种瞬间向不同空间同时发射数十条Ｘ射线的大破坏性定向能武器，可在太空摧毁来袭的战略核导弹，是里根星球大战计划的重要一环。其难处在于：同时瞄准和跟踪多目标，激光棒（固体激光武器）被核爆产生的Ｘ射线汽化前，必须发射出激光束，这需要全新的特殊材料。１９８０年，美国能源部利弗莫尔核武器研究所率先在内华达州进行这种低当量的核装置实验，脉宽达毫微秒级，功率３００兆兆瓦。１９８５年１２月２８日，代号“金石”的同类地下核试验在相同地点进行，爆炸深度５５０公尺，当量２至１５万吨ＴＮＴ，连续的试验基本上证实了其可行性。以中国的战略需要、战术水平、核武器发展时间、技术水平、理论基础等来综合分析，这方面的进度应该只达到理论研究阶段，公开资料的深度和数量与其他第三代核武器比差距很大，相信美俄一样停止了这方面的研究。
等离子体武器的情况可能更原始。核爆炸形成的火球，内部物质的中子被电离，这些中子、剥离了电子的离子流和电子组成等离子体，犹如恒星一样在几秒内火球急剧膨胀，温度急降以至熄灭。由于火球向四周膨胀，能量损失很快，如一个１００万吨当量的核弹在大气层爆炸，火球半径可达１０００公尺，但很快就会消失。如果把等离子体的火球沿着特定方向发射，就能摧毁远距离的目标，十分适用于外太空作战。其难题除了把核弹能量化为等离子体外，更难的是如何以特定方向射向目标，因此这是最难、最没有把握制成的核武器。目前俄罗斯在这方面的进展较大，未闻中国以开始实质性的研究工作；但以中国在２１世纪的太空发展进度而言，不能排除将来会加强发展等离子体武器。
◆第四代核武器
更先进而且干净的第四代核武器有：聚变弹、反物质弹、粒子束武器、金属氢武器、核位素武器等。它们介于传统武器与核武器之间的灰色地带；第三代核武器受全面禁止核试验条约的制约，但第四代核武器以聚变原理为主，可加以限制的只有技术水平的高低。与第三代核武器近似，这些干净核武器的预研早已在进行中，国际上目前以美、俄、法三国的水准最高。
核同位素是指质量、数量和原子序数相同、在可测量时间内有不同能量和放射性的两个或以上的核元素，它产生的能量比高能炸药强１００倍，目前各国正研究它的性质和释放能量的方法。通过重离子碰撞或惯性约束聚变中爆炸产生的中子脉冲进行核合成可以得到这些元素，它可被用做传统武器，又能作为干净型氢弹的引爆器。
金属氢是指氢气在一定压力下可转化为固态晶体，在室温下无须密封也能保持很长时间。金属氢的威力是ＴＮＴ的２５至３５倍，是目前威力最强的化学炸物，已被列为美国国家科学计划的重要研究项目。上述两种核武器，目前并未闻中国开始研究，但因为中国已经签署禁止核试验条约，要深入研究只是时间问题。粒子束武器，是定向能武器的一种，其优点是：速度快，能量密度集中，能快速射击不同方向的目标，贯穿力强，不受气候影响，无放射性污染。缺点是受地球磁场的影响较大，可分为大气层内使用、射程较近的带电粒子束武器和太空使用、不带电的中性粒子束武器，其射程可达几千公里。
中国的粒子束武器研究伴随着核物理学理论的进步而产生，已知在在７０年代开始进行。８０年代以来，随着中国核物理学频频取得进展，进度大幅加快；观察近年来中国的民、军用高能物理学的学术文章，反映出其进展的长足进步。与美、俄比较，因为开发的时间和投资皆有差距，所以落后是必然的；但因为基础理论和研究基础相当扎实，推测其粒子束武器的进度可以列入国际前五名之内。
反物质武器是利用自然界中的正物质与其相对应的反物质互相作用，迅速释放巨大的能量，只要几微克的反物质就可以产生极强的Ｘ或γ射线激光。它是目前核武器中最强、最重要的一种。美国费米国立加速器研究所，法国和瑞士合建的欧洲研究中心，俄罗斯高能物理研究所都在做此研究。中国的反物质研究所始于８０年代初，由世界著名的核物理学家、反物质发现者赵中尧担任技术顾问，因此西方称他为“中国反物质武器之父”。关于这方面的公开资料几近于无，其高度保密性正反映了其极端重要性，只能通过正负电子对撞机的零碎进展作为这种武器进展的参考。
聚变弹是与原子弹、氢弹、中子弹等通过核裂变作用相对应的一种武器，其作用方式也正好相反，生成物是十分干净的。各核国家都在对此做深入研究。聚变反应是核物理学几十年来的难题，其历史并不比裂变反应短多少。要观察聚变弹的进展必须注意在可控核聚变方面的研究，因为这是一种军、民两用科技，而且代表着一国高能物理学的最高水准；历来各国在聚变领域的竞争非常激烈，若取得较大突破必然会公开炫耀，相对于上面各种核技术是透明度最高者，公开资料最多。如果某国在可控核聚变取得全面突破，几乎意味着能率先造出聚变弹。中国在聚变技术的进度有机会角逐全球第三位，聚变弹方面亦然。
因为第四代核武没有污染，可做传统武器之用，只有拥有氢弹和先进核物理学家的国家才有能力发展第四代核武。第四代核武是对核武管制的挑战；它巧妙的绕开全面禁试条约的限制，而且除非连基础核科学也一并禁止，否则第四代核武必将问世。特别是核紧试条约使第三代核武器的发展受到限制，第四代核武器成为核大国的唯一选择。
◆核试验
中国在签署核条约前共进行了４５次核试验，按照中国“一次实验，多方收效”的原则，基本达到了他国数百次核试验的的成果。其中大气层核试有２３次，共十多万人参加了效应试验。
地下核试分为平洞和竖井两种，中国原定于１９６０年５月９日首次进行平洞试验，但为了更快取得实用导弹弹头，并集中力量研制氢弹，这次试验改为测量弹头威力和性能的大气层试验，直到１９６９年９月２３日００∶１５时才首次进行平洞核试验。１９７８年１２月１７日的第二次平洞核试验取得大量重要数据，对后来的地下核试验贡献良多。１９７６年１０月１７日的第三次平洞核试首度在花岗岩内进行。１９８４年１２月１９日的第五次平洞核试是中子弹的首次原理实验。这颗验证弹圆满成功并为全面突破中子弹技术瓶颈和首次中子弹核试验打下了基础，并在时程上反驳了美国对中国“窃取”中子弹机密的指控。
中国在１９６７年４月选定罗布泊西北的辛格耳为竖井核试验场，这种方式是地下核试验的主要类型。１９７５年４月钻成深３００公尺，直径２．５公尺的第一口花岗岩竖井，但直到１９７８年１０月１４日０９∶００时才首次竖井核试验成功。１９８０年１０月１６日的大气层核试验后，后来的中国核试全面转入地下；包括中子弹和近年的核试，也都采用竖井方式。在６０年代至７０年代，由于对科学规律认识不充分，中国有３次核试全部或局部失败，但比例并不高。
从１９６４年１１月２日起，外国开始记录罗布泊地震数据，从全球标准化地震研究网和地震联合研究机构等地震记录，可获得特定的波形，有部分地震站定期向美国国家地震资讯中心和美国国际地震中心报告。９０年代中期，美国利用电脑程序一天三次自动访问国家地震资讯中心的数据库，监控中国的核试验情况。西方自１９７２年１０月３日开始利用商业卫星侦察罗布泊核试验场，采用多光谱扫描、反射束光导摄像管、地形测绘仪、高解析度照相机、红外侦察仪器、航天飞机的合成孔径雷达等，宇航员也进行人工摄影。罗布泊在北部以西约２３００公里，曾选择甘肃敦煌以西，新疆罗布泊以北４个地点，中俄两国专家都认为敦煌以西１６０公里的地区最好。核试验场分３个区。马兰科学城位于试验场西北，在两条干线公路交汇点附近是主要指挥所和技术人员居住区。马兰西北几十公里有一个保密研究所，即核试验中心，三面环山，有一条对外公路。核试验在试验场东南方距马兰不远的沙漠中进行。中央分区在马兰分区和东南分区之间，是地下核试验场，但早年也进行过几次低当量地面核试验。中央分区又分为３个地下核试验区；南部试验区在大山中；１９６９年９月２２日和１９７５年１０月２７日的头２次地下核试验就在此进行。这两次核试验检验了地下核爆炸的封闭技术。这两次试验后，平洞核试验转移到西部试验区，这个试验区的核试验都是低当量的，在试验的同时也检验了地震武器的试验数据和核试场的安全性、合理性。中子弹的原理性试验和首次试爆都是在此进行的。东部试验区是西山之间的一块低斜坡地，进行深竖井地下核试验。近年的核试验有很多在此进行，包括东风－４１的弹头试验。
◆核武战力
中国的核武发展除了提升国际地位和核反击能力之外，也带动了经济建设所需的大批新型原材料、仪器和大中型民用工业设备的进步，使大量新的生产部门和新兴科学得以建立和发展。中国的第一、第二代核弹进度极快，理论和技术水平也很高，其首枚原子弹就比广岛型先进，经三次核试验后原子弹就装上了导弹，再经过三次核试验又制成了导弹的氢弹弹头，这些都是核武器史上的最佳记录。
对中国核弹数字的推测可谓人言人殊。西方权威的“简氏集团”认为目前的总数是１０００枚左右，与真实数字的２５００枚以上差距悬殊。导致这种现象的原因是西方从５０年代至今一直没有正视中国的高科技能力，在有许多数据选择时通常会主观的采取最差的。西方专家至今仍坚持中国只有数百枚核弹，事实可能有很大的误判，中国的核弹与俄罗斯近２００００枚、美国１５０００枚相比固然很少，但却超过英、法总和的２０００枚，居全球第三位，总当量介于５亿至１０亿吨ＴＮＴ，也是世界第三位。从核试次数与核武持有规模比例而言，效益可能是全球最高的。
大陆目前装备的核弹有十多种，东风－２／２甲的核弹头、初期空投原子弹和少数核地雷已经退役／战略核武器方面中国早着先鞭，分为导弹核弹头和航空核炸弹，后者随着中国空军战略突破能力不佳和战略导弹的进步日渐淘汰，２１世纪初会完全汰除。２０１０年前新装备的核弹头有东风－３１（巨浪－２）和东风－４１战略导弹的分导式多弹头，超音速隐身战略巡航导弹的弹头，当量为３０至５０万吨ＴＮＴ，性能与美军现役核弹头相当。战术核武器除了导弹弹头和核航弹外，在７０年代装备了核地雷，８０年代初又装备了核深水炸弹、反舰导弹核弹头，但数量少同时已届淘汰。生命力较强挠校保担病ⅲ保担岛撩缀伺诘
