从目前的核理论和核原件制造工艺来说，制造2万吨级别的核弹需要32㎏左右的铀235，实际上广岛原子弹用了60㎏左右，而钚只需要11㎏长崎原子弹用了25㎏左右，也就是说：使用铀235制造出来的原子弹当量越大，铀的使用量就会越多！
广岛原子弹“小男孩”的示意图，它是采用最简单的“枪法”制造出来，虽然简单但是原子弹是人类研制出来的最复杂武器，内部结构非常复杂，零部件数量也多，广岛原子弹使用的是U235核装药，爆炸威力只有2万吨TNT当量，它的重量超过了3吨。
即便是现在技术水平提高了，如果用铀235制造一枚50万吨当量的核弹，那么最后的武器重量会在2吨以上，这样大的重量显然不利于火箭类载荷工具，只能由大型轰炸机去投掷！而用钚239去制造原子弹也会出现这个问题，虽然它的用量比铀235少了很多，但是要是制造出来更大当量也必须增加钚239的使用量...最后的结果也是武器变得非常大失去了实战意义！所以，原子弹并不是说在制造上有限制，而是在武器化和使用上有限制。
图片上是著名的“大伊万”模型，它的核当量是5000万吨TNT，由于顾及国际影响和环保的问题，它未在最外层使用铀238做反射层而是使用了铅板，有意的降低了核当量，要不然它应该是一亿吨TNT当量级别的。
但氢弹核当量太大也是没有意义的！当量过大在实战当中并没有体现出破坏威力就会更大，10枚1000万吨TNT当量的氢弹头的打击目标的范围和能力显然是高于1颗一亿当量的氢弹头，所以氢弹也是有上限。
从目前核武器发展趋势来看，已经不在追求大当量的核弹头了，而是核弹头的小型化，目前最先进的氢弹头为40万吨TNT当量以下，弹头的重量在200公斤以下，采用更先进的“三相弹头”设计，就是以：原子弹被扳机（次级），爆炸后轰击主体，主体爆炸后又轰爆铀238层，形成更加强烈的核爆炸，是核裂变→核聚变→再次核裂变这样的爆炸反应，这样的设计不但可以使氢弹头的重量更轻，并且核材料用量也会更少！
随着弹道导弹防御技术的提高，洲际导弹的突突防变得非常重要，由于洲际导弹在载荷有限，就需要将核弹头做的小一些，一枚洲际导弹如果携带10个分弹头那么它的突防能力就会得到极大的提高，而且这10个弹头当中有真有假，大大的增加了防御方的拦截难度，相反要是弹头重量很大洲际导弹的载荷的数量太少，防御方的拦截难度就会降低，导弹被拦截了核当量再大也没啥实际意义，所以氢弹头也必须要做的小一点才行。