EMP弹在高空爆炸后释放出极强的γ射线进入密度不均匀的大气层，使空气发生电离后产生的电子以光速离开爆心，使爆心周围聚集了大量正离子形成强电磁场，电磁场高速向外辐射就产生了强电磁脉冲。强电磁脉冲作用到电子系统、电子设备、通信系统中可产生很高的瞬时电压和电流，从而造成毁坏或瞬时干扰。

核电磁脉冲弹　它是利用在大气层以上的核爆炸，使之产生大量定向或不定向的强电磁脉冲，以毁坏敌方通信系统的核武器，简称EMP弹。

在大气层外高空核爆炸时，由于没有空气，就不能产生冲击波，也不能生成热辐射，而放射性尘屑又随距离平方而减弱，电磁脉冲几乎成了唯一的核爆炸效应。

EMP弹的特点一是作用范围大。一枚100万吨当量的EMP在距地面400米高空爆炸时，破坏半径可达到2 200千米，尤其是它“无孔不入”：可通过管道、铁轨、孔隙、电缆、接线柱、天线等进入设备内部。1962年6月9日，美国在太平洋约翰斯顿岛上空500米爆炸了一颗140万吨当量核弹头，使1 280千米之外的夏威夷瓦胡岛上大面积停电、电话中断、收音机不响、各种电子仪器故障……后经专家研究才发现罪魁祸首是核电磁脉冲。

二是电场强度高，可在大范围内产生强电场。据美国专家估算，如果在美国中部城市圣路易斯上空402～483米处爆炸一枚400万吨当量核弹，将在全美国大陆及北美大陆主要部分（殃及加拿大）上空产生每米5万伏场强，将使未经采取“加固”措施的通信、交通、国防、金融、公用设施的设备严重受损，其破坏方式主要是烧毁损坏电子设备和线路。

三是影响频谱宽。核电磁脉冲覆盖了军用和民用通信系统大部分频谱，并很容易通过各种输入端进入电子系统。

1961年10月31日，苏联在新地岛上空4000米处进行空爆核试验，不料氢弹不仅毁灭爆心附近的一切，还对数千千米范围内的电子系统产生冲击，苏军地面的防空雷达被烧坏，无法探测空中的飞行目标；数千千米长的通讯中断，部队1个多小时处于无法指挥状态。无独有偶，1963年7月9日，美国在太平洋的约翰斯顿岛上空4千米处进行空爆核试验后，距约翰斯顿岛1400千米之遥的檀香山却陷入一片混乱。防盗报警器响个不停，街灯熄灭，动力设备上的继电器一个个被烧毁……

当时人们并不能解开这个谜。后来经过几年的研究，才发现这是氢弹爆炸所产生的电磁脉冲造成的恶果。原子弹爆炸会产生冲击波、光辐射、早期核辐射和放射性污染四种效应，而氢弹爆炸又增加了另一种效应，即电磁脉冲。

氢弹爆炸时，早期核辐射中的α射线会与周围介质中的分子、原子相互作用，激发并产生高速运动的电子（康普顿效应），大量高速运动的电子形成很强的电场。在爆心几千米范围内电场强度可达到每米几千伏到几万伏，并以光速向四周传播。它的作用范围随着爆高的增加而扩大。当量1000万吨的氢弹如在4千米高空爆炸，可影响整个欧洲。

美国军事专家看到了这种由核爆炸产生的瞬时电磁脉冲的军事价值，开始不遗余力地研究如何增强核爆炸时产生的电磁脉冲效应而抑制其他几种效应，他们把这种能产生强大电磁脉冲的武器称为电磁脉冲弹。

人类研制电磁脉冲武器起始于20世纪70年代，至20世纪90年代进入实用化阶段。

·美国“第二原子弹”

1985年，美国在制定“战略防御倡议”计划时，把高功率微波武器列为其空间武器的主攻项目，重点研究其杀伤机理。1987年，美国国防部提出“平衡技术倡议”计划，高功率微波武器是其五大关键技术之一。

1991年海湾战争期间，美军在E-8“联合星”飞机携带和使用电磁脉冲武器。美国和俄罗斯小型化电磁干扰机，可被常规兵器投掷到敌方，不仅可损伤敌方指挥控制系统，而且直接影响精确制导武器和信息化单兵的作战效能。1992年7月，美国国会总审计局向众议院军事委员会提交《国防基础技术、军用特殊技术依赖外国带来的风险》报告，提出未来先进武器最关键的6项技术，其中包括高功率微波武器。美国海陆空三军还分别制定了高功率微波武器发展计划。

1993年，美国进行了代号为“竖琴”的电磁脉冲武器实验，天线群向电离层发射电磁脉冲，阻断通信和摧毁来袭导弹。1996年，美国一国家实验室研制出手提箱大小的高能电磁脉冲武器，以及可装备在巡航导弹上的电磁脉冲武器，其有效作战半径达10公里。

1998年，俄罗斯发明了重8公斤的小型强电流电子加速器，爆炸时发出X射线、高功率微波，可破坏电子设备。

1999年3月，美国在对南联盟的轰炸中，使用了尚在试验中的微波武器，造成南联盟部分地区通信设施瘫痪3个多小时。伊拉克战争中，美军于2003年3月26日，用电磁脉冲弹空袭伊拉克国家电视台，造成其转播信号中断。

除俄罗斯和美国外，英、法、德、日等国家，也都在进行高功率微波武器的开发。有国际军事专家分析认为，海湾战争中，伊拉克之所以被动挨打，重要原因是指挥控制系统和防空设施遭到破坏，丧失电磁环境控制权。

电磁脉冲，是短暂瞬变的电磁现象，它以空间辐射传播形式，透过电磁波，可对电子、信息、电力、光电、微波等设施造成破坏，可使电子设备半导体绝缘层或集成电路烧毁，甚至设备失效或永久损坏。

1. 强大的电磁脉冲建立的瞬间电场，使通讯系统内部电场重新分布, 形成电涌电压, 对通讯信号系统造成损坏。

2. 通讯系统内部电场瞬间重新分布形成涌流, 对通讯信号系统造成损坏。

3. 强大的电磁场，穿过通讯系统内部电路，产生感生电流，造成通讯信号差模干扰，损坏系统。

4. 强大的电磁脉冲中丰富的频谱，微电子器件极易产生谐振发热损坏。

见过原子弹爆炸的人很少，但是，几乎人人都见过“第二原子弹”爆炸。这种爆炸就是自然界的雷电和静电现象。雷电、静电形成的电磁辐射和太阳、星际的电磁辐射以及地球磁场和大气中的电磁场，所产生的爆炸只是有大小区别，其原理都是一致的。此外，“第二原子弹”的爆炸还有人为现象，就是人为产生电磁辐射源的电磁辐射。

随着科学技术的发展，全社会电气设备大量普及，如电视发射台、广播发射台、无线电台站、航空导航系统、雷达系统、移动通信系统、高电压送变电系统、大电流工频设备和轻轨、干线电气化铁路系统等。总之，一切以电磁能应用进行工作的工业、科学、医疗、军用的电磁辐射设备，以及电火花点燃内燃机为动力的机器、车辆、船舶、家用电器、办公设备、电动工具等，都会产生不同频率、不同强度的电磁辐射。其中，大部分是电磁脉冲辐射。

现代战场的电磁环境是各种电磁能量共同作用的复合环境，既有自然电磁干扰源，如雷电、静电等，又有强烈的人为干扰源，如各种功率的雷达、无线电通信、导航、计算机以及与之对抗的电子战设备、新概念电磁武器等。因此，战场电磁环境比平时要复杂得多，高技术条件下的战场电磁环境效应主要由各类电磁脉冲场构成。

如此说来，没有蘑菇云的人类巨灾——电磁脉冲灾害，有自然的和人为的两大类。和平时期，各种自然和人为的电磁脉冲危害时时发生。全球每年因雷电电磁脉冲导致信息系统瘫痪等事故频繁发生，从卫星通信、导航、计算机网络乃至家用电器都会受到雷电灾害的严重威胁。仅上海市1999年由于雷电所造成的损失就超过2亿元。

核电磁脉冲是核爆炸产生的强电磁辐射，核电磁脉冲的破坏力十分巨大。一些国家的核试验中，核电磁脉冲能量侵入电子、电力系统，烧断电缆、烧坏电子设备的事例也屡见不鲜。高空核爆炸产生的电磁脉冲危害，比地面和地下核爆炸更大，核电磁脉冲强度大、覆盖区域广。

由于大气的衰减作用，高空核爆炸产生的热、冲击波、辐射等效应，对地面设施的危害范围都不如电磁脉冲效应大，100万吨当量的核武器在高空爆炸时，总能量中约万分之三以电磁脉冲的形式辐射出去。随着核技术的发展，发达国家已研制出核电磁脉冲弹，增强了电磁脉冲效应，而削弱了冲击波、核辐射效应，电磁脉冲的破坏力明显增大。

核电磁脉冲弹的打击目标与传统原子弹有很大不同。它的攻击目标有三类：一是军用和民用电子通信和金融中心，如指挥部、军舰、通信大楼和政府要地等；二是防空预警系统；三是各类导弹和导弹防护系统。

美国和前苏联在研究和发展电磁脉冲武器时，都十分重视武器装备电磁环境效应和防护加固技术的研究。1979年，美国总统卡特发布命令，强调核电磁脉冲的严重威胁，要求每开发一种武器，必须考虑电磁脉冲防护能力。为此，美国在新墨西哥州科特兰、亚利桑那州等地，建立了十余座电磁脉冲场模拟器。台湾军方在强化电子战攻击能力时，重视电磁脉冲防护研究。据台湾媒体披露，台“国防部”于2001年，投资7．8亿元新台币，用于“电子战及资讯战装备”规划，其中包括“资安计划”与“脉护计划”。“脉护计划”主要针对来自对手的电磁脉冲武器“硬杀伤”，防护台军重要军事设施、战略民用设施和“政府”重点建筑设施等。

据台湾军方的一位权威人士透露，台湾“脉护计划”正在衡山指挥所紧锣密鼓地进行。其计划由反制脉冲效应、电子反制防护网等7部分组成，以防范电磁脉冲武器攻击，维持计算机网络运转，保护计算机作战指挥系统的畅通及数据库的安全。负责这一计划的“中山科学研究院”主管官员称，“脉护计划”实现后，台军方作战指挥系统等于“戴上了一顶防电磁干扰的防护帽”。

从20世纪60年代起，一些国家开始核电磁脉冲特性研究，陆续取得一定进展。但是，对电磁防护的研究，基本都停留在电磁兼容范畴内，未重视电磁脉冲防护。这些国家的绝大多数军用、民用电子设备未采取电磁脉冲防护措施，有的甚至无任何强制性出厂检验标准和设施，其整体水平至少落后美国和俄罗斯20年左右。

这意味着，这些国家在军事强国的电磁脉冲武器的打击面前，早已敞开了胸膛。一旦这些国家的政府机构、金融中心、通信网络、广播电视等事关国计民生的重要系统和军事设施，受到强电磁脉冲打击时，不可避免地出现大范围瘫痪或损坏，国民经济和社会秩序难以正常运行。