Mettendo a punto il design e il meccanismo operativo di una bomba nucleare, la resa può essere modificata per essere di una gamma molto ampia. Ad esempio, le bombe all’idrogeno, che fondono i nuclei atomici per produrre esplosioni nucleari, tendono ad essere più energiche delle bombe atomiche, che invece rompono i nuclei atomici per le esplosioni nucleari.
Le più piccole esplosioni nucleari sono “fizzle”, come il test della Corea del Nord il 9 ottobre 2006, che ha avuto una resa di circa un chiloton di tritolo, e i primi test di piccole armi nucleari tattiche, come nell’operazione Plumbbob nel 1957 negli Stati Uniti. Alcune delle esplosioni nucleari nell’Operazione Plumbbob erano molto piccole, come Pascal-A, la prima esplosione nucleare sotterranea del mondo, che ha avuto una resa di appena 55 tonnellate (la sua resa è stata ufficialmente indicata come “leggera”, sebbene la resa di ogni altra test in Operazione Plumbbob è stato reso pubblico).
Pascal-B, un altro test, ha avuto una resa di circa 500 tonnellate. I colpi di mongolfiera Lassen e Wheeler hanno avuto rese inferiori a mezzo chiloton. Un colpo di superficie, Franklin, svanì, producendo una resa di circa 140 tonnellate, mentre Coulomb-A, un test di sicurezza, aveva una resa presunta pari a zero. Non si sa quanto piccola sarebbe la più piccola esplosione nucleare teoricamente possibile, ma 55 tonnellate è la più piccola delle quali esiste un record e potrebbe avvicinarsi al limite inferiore.
Le esplosioni nucleari con rese di poche decine di tonnellate sono considerate estremamente piccole, ma comunque più grandi di quasi tutte le esplosioni di armi convenzionali. L’attentato di Oklahoma City, che ha distrutto l’edificio federale Alfred P. Murrah, ha prodotto solo due tonnellate di tritolo, uccidendo 168 persone e ferendone oltre 800. La più grande bomba convenzionale confermata, la GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast, ha una resa equivalente a circa 11 tonnellate di TNT, con un raggio di esplosione di 450 piedi (137 m). Si dice che la sua onda d’urto sia sufficiente per distruggere nove isolati.
Se Pascal-A è una delle più piccole esplosioni nucleari di tutti i tempi con una resa di 55 tonnellate, allora la più grande esplosione nucleare, un test sovietico chiamato Tsar Bomba, era circa un milione di volte maggiore, con una resa di 50 megatoni. In confronto, la bomba di Hiroshima, Little Boy, aveva una resa di soli 14 chilotoni, ma essenzialmente distrusse un’intera città. Un’arma nucleare “tipica” negli arsenali degli Stati Uniti e della Russia ai giorni nostri è di circa un paio di megatoni. Lo zar Bomba era così grande che la sua resa era approssimativamente equivalente a dieci volte gli esplosivi usati nella seconda guerra mondiale messi insieme. Potrebbe aver causato ustioni di terzo grado a una distanza di 58 km (36 mi). Il raggio della palla di fuoco era di circa 2.5 km (1.5 mi) ed è durato 26 secondi. Quest’arma nucleare era così potente che sbalordisce la mente.