冷戰時期美國為了對付蘇聯的裝甲洪流，發明了這種秘密武器

1953年5月25日，在美國內華達州進行了原子炮的第一次射擊試驗。小型蘑菇雲的騰起，昭示著一種新型戰術核武器已經誕生。

美國第一門原子炮口徑為280毫米，射程32千米。其威力相當於廣島原子彈的四分之一，相當4000發155毫米炮彈的威力。一個原子炮兵連包括：2門原子炮、4輛牽引車和8輛運送核炮彈和人員的卡車。

原子炮試射成功後，很快就運到冷戰的最前線——西德的萊茵河地區。當時，美軍駐西德部隊部署一個原子炮兵營，6門原子大炮，成為北約對付華約最重要的武器之一。美國認為在不使用戰略核武器的情況下，原子炮是對付蘇聯鋼鐵洪流的最有效武器。

同時期，美國還研製了可以發射核炮彈的迫機炮，但是這種武器射程不遠，但爆炸範圍廣，可能會造成己方發射人員的傷亡，只做應急使用。

280毫米原子炮一直使用到1963年。隨著核炮彈從Mk9改進到Mk19/W19而逐步小型化，這種280毫米的原子大炮也作為預備兵器封存起來。

在核炮彈的研製上，美軍也不甘落後。早在1953年，美海軍就著手研製用於「衣阿華」級戰列艦上406毫米火炮的核炮彈，1956年開始列裝。它和美國陸軍的核炮彈一樣，為內爆式核彈頭。但是，這些裝備核炮彈的美軍艦艇於1955年相繼退役。這樣，Mk23核炮彈一直未能在實戰中使用，直到1959年退出現役。再後來，「依阿華」級戰列艦中，有的又回歸現役，但是，已不再配置核炮彈，其核攻擊任務由「戰斧」巡航導彈來擔當。

後來，核炮彈進一步小型化。1963年列裝的Mk48核炮彈用155毫米自行榴彈炮、M198牽引榴彈炮和M114A1榴彈炮發射，彈長864毫米，重量僅為54千克，只相當於Mk33的一半，其威力減小到1000噸當量。到20世紀80年代末，美軍已部署了約5000枚核炮彈。

20世紀60年代末70年代初，美軍為了推動核炮彈現代化。研製了爆炸當量可以控制、輻射強度得到加強的中子彈。

這種中子彈叫做W79，1973年開始研製，1981年試製成功並投入使用。W79-0型有兩種使用方式，一是裂變，一是做中子彈用。W79-1型中子彈的爆炸當量降低了50%，為2000噸當量，最初生產了800多發，有大約300多發配發給部隊。還有一種口徑為155毫米的核炮彈叫做W82，彈頭長871毫米，重量只有43千克。這種彈1976年開始研製，1981年投入生產，爆炸當量低於2000噸，生產了2000發。美軍從1986年起將它作為實戰裝備使用。

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