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原子弹主要由引爆控制系统、炸药、反射层、核装料组成的核部件、核点火部件和弹壳等结构部件组成。
引爆控制系统用来适时引爆炸药，是推动、压缩反射层和核部件的能源；反射层由铍或铀-238构成，用来减少中子的漏失；核装料主要是铀-235或钚-239；核点火部件用以提供“点火”中子，以引发链式裂变反应；弹壳用来固定和组合各部件。根据原子弹的引发机制的不同，原子弹可分为“枪式”和“收聚式（内爆式）”两种。现代原子弹通常综合了这两种结构的特点，以提高核装药的利用率和增强破坏力。
