ระเบิดนิวตรอนหรือที่เรียกว่าหัวรบรังสีเสริมเป็นอาวุธนิวเคลียร์ชนิดพิเศษที่สามารถสร้างระเบิดและความร้อนได้น้อยที่สุด แต่จะปล่อยรังสีร้ายแรงจำนวนมาก จริง ๆ แล้วระเบิดนิวตรอนนั้นเป็นระเบิดความร้อนขนาดเล็กที่มีพลูโทเนียมหรือยูเรเนียมสองสามกิโลกรัมติดไฟด้วยการระเบิดแบบธรรมดาจะทำหน้าที่เป็น "ตัวกระตุ้น" เพื่อจุดชนวนระเบิดฟิวชั่นในแคปซูลที่บรรจุดิวทีเรียม - ไอโซโทปหลายกรัม ระเบิดอาจมีผลผลิตหรือกำลังระเบิดเพียงหนึ่งกิโลตันเศษส่วนของการระเบิดขนาด 15 กิโลกรัมที่ทำลายฮิโรชิมาประเทศญี่ปุ่นในปี 2488 ระเบิดและความร้อนจะถูกกักขังอยู่ในพื้นที่เพียงไม่กี่ร้อยเมตร ในรัศมี แต่ภายในรัศมีที่ค่อนข้างใหญ่กว่า 1,000–2,000 เมตรปฏิกิริยาฟิวชั่นจะทำให้คลื่นนิวตรอนและแกมมาหลุดออกไป นิวตรอนพลังงานสูงถึงแม้จะมีอายุสั้นก็สามารถเจาะเกราะหรือโลกหลายเมตรและอาจทำลายเนื้อเยื่อที่มีชีวิตได้อย่างรุนแรง เนื่องจากการทำลายล้างระยะสั้นและการไม่มีผลกระทบระยะยาวระเบิดนิวตรอนอาจมีประสิทธิภาพสูงต่อการก่อตัวของรถถังและทหารราบในสนามรบ แต่อาจไม่เป็นอันตรายต่อเมืองใกล้เคียงหรือศูนย์ประชากรอื่น ๆ มันสามารถยิงจรวดขีปนาวุธระยะสั้นยิงด้วยปืนใหญ่หรืออาจส่งโดยเครื่องบินขนาดเล็ก
ระเบิดนิวตรอนถูกค้นพบในสหรัฐอเมริกาในปี 1950 และทดสอบครั้งแรกในปี 1960 ในช่วงเวลาสั้น ๆ ในช่วงทศวรรษที่ 1970 หัวรบรังสีที่ได้รับการปรับปรุงนั้นถูกติดตั้งบนขีปนาวุธ Sprint antiballistic (ดูที่ Nike missile) ด้วยความคาดหวังว่าชีพจรของนิวตรอนพลังงานสูงที่ปล่อยออกมาจากหัวรบแบบระเบิดจะหยุดการทำงาน นอกจากนี้ในช่วงปี 1970 ระเบิดนิวตรอนได้รับการพิจารณาโดยนักวางแผนทางทหารอเมริกันบางคนที่ให้ผลการยับยั้งที่สะดวก: ท้อการบุกรุกพื้นเกราะของยุโรปตะวันตกโดยกระตุ้นความกลัวการตอบโต้ของนิวตรอน อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎีประเทศที่ปกป้องนาโต้อาจลงโทษการใช้ระเบิดเพื่อทำลายล้างรถถังสนธิสัญญาวอร์ซอโดยไม่ทำลายเมืองของตัวเองหรือทำลายประชากรของมันเอง ด้วยเหตุนี้จรวดขีปนาวุธรังสีขั้นสูงจึงถูกสร้างขึ้นสำหรับขีปนาวุธแลนซ์ระยะสั้นและกระสุนปืนใหญ่ขนาด 200 มม. (8 นิ้ว) อย่างไรก็ตามนักยุทธศาสตร์ทางทหารคนอื่นเตือนว่าการใช้อาวุธนิวเคลียร์ที่“ สะอาด” อาจลดเกณฑ์สำหรับการเข้าสู่การแลกเปลี่ยนนิวเคลียร์อย่างเต็มรูปแบบและกลุ่มพลเรือนบางกลุ่มคัดค้านความคิดในการใช้ฉลาก“ สะอาด” กับอาวุธที่ฆ่า โดยการฉายรังสีในขณะที่ประหยัดทรัพย์สิน หัวรบเหล่านี้ไม่เคยถูกนำไปใช้ในยุโรปและการผลิตของสหรัฐฯหยุดในปี 1980 จากยุค 90 กับการเผชิญหน้ากับสงครามเย็นทั้งจรวดขีปนาวุธและกระสุนปืนใหญ่ถูกถอนออก
ประเทศอื่น ๆ ทดสอบการระเบิดของนิวตรอนในช่วงปี 1970 และ 80 รวมถึงสหภาพโซเวียตฝรั่งเศสและจีน (ซึ่งอาจใช้แผนการที่ถูกขโมยมาจากสหรัฐอเมริกา)
