Βόμβα νετρονίων, που ονομάζεται επίσης κεφαλή ενισχυμένης ακτινοβολίας, εξειδικευμένος τύπος πυρηνικού όπλου που θα παράγει ελάχιστη έκρηξη και θερμότητα αλλά θα απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες θανατηφόρου ακτινοβολίας. Μια βόμβα νετρονίων είναι στην πραγματικότητα μια μικρή θερμοπυρηνική βόμβα στην οποία μερικά κιλά πλουτωνίου ή ουρανίου, που αναφλέγονται από ένα συμβατικό εκρηκτικό, θα χρησιμεύσουν ως «σκανδάλη» σχάσης για να πυροδοτήσουν μια έκρηξη σύντηξης σε μια κάψουλα που περιέχει αρκετά γραμμάρια δευτερίου-τριτίου. Η βόμβα μπορεί να έχει απόδοση, ή εκρηκτική ισχύ, μόνο ενός κιλοτόν, ένα κλάσμα της έκρηξης των 15 κιλοτών που κατέστρεψε τη Χιροσίμα της Ιαπωνίας, το 1945. Η επίδραση της έκρηξης και της θερμότητας της θα περιοριζόταν σε μια περιοχή μόνο μερικές εκατοντάδες μέτρα σε ακτίνα, αλλά σε μια κάπως μεγαλύτερη ακτίνα 1.000-2.000 μέτρων, η αντίδραση σύντηξης θα ρίξει ένα ισχυρό κύμα ακτινοβολίας νετρονίων και γάμμα. Τα νετρόνια υψηλής ενέργειας, αν και βραχύβια, θα μπορούσαν να διεισδύσουν στην πανοπλία ή σε αρκετά μέτρα της γης και θα ήταν εξαιρετικά καταστροφικά για τον ζωντανό ιστό. Λόγω της καταστροφικότητας μικρής εμβέλειας και της απουσίας επιπτώσεων μεγάλης εμβέλειας, η βόμβα νετρονίων μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματική κατά των σχηματισμών δεξαμενών και πεζικού στο πεδίο της μάχης, αλλά ενδέχεται να μην θέσει σε κίνδυνο τις κοντινές πόλεις ή άλλα κέντρα πληθυσμού. Θα μπορούσε να εκτοξευθεί σε έναν πυραύλο μικρής εμβέλειας, να πυροδοτηθεί από ένα πυροβολικό ή να παραδοθεί πιθανώς από ένα μικρό αεροσκάφος.
Η βόμβα νετρονίων σχεδιάστηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του 1950 και δοκιμάστηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1960. Για μια σύντομη περίοδο στη δεκαετία του 1970, μια ενισχυμένη κεφαλή ακτινοβολίας τοποθετήθηκε στον αντιβαλλιστικό πύραυλο Sprint (βλ. Πύραυλο Nike) με την προσδοκία ότι ένας παλμός νετρονίων υψηλής ενέργειας που απελευθερώθηκε από την εκρηκτική κεφαλή θα απενεργοποιήσει ή θα πυροδοτήσει πρόωρα μια εισερχόμενη πυρηνική κεφαλή. Επίσης κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, η βόμβα νετρονίων θεωρήθηκε από ορισμένους αμερικανούς στρατιωτικούς σχεδιαστές ότι είχε βολικό αποτρεπτικό αποτέλεσμα: αποθάρρυνση μιας θωρακισμένης επίγειας εισβολής στη Δυτική Ευρώπη προκαλώντας τον φόβο της αντεπίθεσης σε βόμβα νετρονίων. Τουλάχιστον θεωρητικά, μια αμυντική χώρα του ΝΑΤΟ θα μπορούσε να επιβάλει κυρώσεις στη χρήση της βόμβας για να εκμηδενίσει τα πληρώματα δεξαμενών του Συμφώνου της Βαρσοβίας χωρίς να καταστρέψει τις πόλεις της ή να ακτινοβολήσει τον δικό της πληθυσμό. Για το σκοπό αυτό, δημιουργήθηκαν κεφαλές ενισχυμένης ακτινοβολίας για τον πυραύλο Lance μικρής εμβέλειας και για ένα κέλυφος πυροβολικού 200 mm (8 ιντσών). Ωστόσο, άλλοι στρατιωτικοί στρατηγικοί προειδοποίησαν ότι η αποστολή ενός «καθαρού» πυρηνικού όπλου μπορεί μόνο να μειώσει το κατώφλι για να εισέλθει σε μια πυρηνική ανταλλαγή πλήρους κλίμακας και ορισμένες πολιτικές ομάδες αντιτάχθηκαν στην ίδια την έννοια της εφαρμογής της ετικέτας «καθαρή» σε ένα όπλο που σκότωσε με ακτινοβολία, ενώ εξοικονομείτε ιδιότητα Οι κεφαλές δεν αναπτύχθηκαν ποτέ στην Ευρώπη και η παραγωγή των ΗΠΑ σταμάτησε τη δεκαετία του 1980. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, με την αντιπαράθεση του Ψυχρού Πολέμου, αποσύρθηκαν τόσο οι κεφαλές πυραύλων όσο και τα πυροβόλα όπλα.
Άλλες χώρες δοκίμασαν βόμβες νετρονίων κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970 και του '80, συμπεριλαμβανομένης της Σοβιετικής Ένωσης, της Γαλλίας και της Κίνας (οι τελευταίες πιθανώς χρησιμοποιούν σχέδια που έχουν κλαπεί από τις Ηνωμένες Πολιτείες).
