פצצת נויטרון, המכונה גם ראש נפץ קרינה משופר, סוג מיוחד של נשק גרעיני שייצר מינימום פיצוץ וחום אך ישחרר כמויות גדולות של קרינה קטלנית. פצצת נויטרונים היא למעשה פצצה תרמו-גרעינית קטנה, בה כמה קילוגרמים של פלוטוניום או אורניום, המופעלים על ידי חומר נפץ קונבנציונאלי, ישמשו כ- "טריגר" לבסיס להצית פיצוץ היתוך בקפסולה המכילה כמה גרם דויטריום טריטיום. לפצצה עשוי להיות תשואה, או כוח נפץ, של קילוטון אחד בלבד, חלק מהפיצוץ של 15 קילוטון שהרס את הירושימה, יפן, בשנת 1945. השפעות הפיצוץ והחום שלו היו מוגבלות לאזור של כמה מאות מטרים בלבד. ברדיוס, אך ברדיוס גדול מעט יותר של 1,000-2,000 מטר, תגובת ההתמזגות הייתה משליכה גל חזק של קרינת נויטרונים וגמא. נויטרונים בעלי אנרגיה גבוהה, על אף שהם קצרי מועד, יכולים לחדור שריון או כמה מטרים של אדמה והם יהרסו ביותר לרקמות חיות. בגלל הרסנותו לטווח הקצר והיעדר השפעות ארוכות טווח, פצצת הנויטרונים עשויה להיות יעילה ביותר כנגד תצורות טנקים וחי"ר בשדה הקרב, אך לא עלולה לסכן ערים סמוכות או מרכזי אוכלוסיה אחרים. זה יכול להיות משוגר על טיל לטווח קצר, ירה על ידי יצירה ארטילרית, או אולי מועבר על ידי מטוס קטן.
פצצת הנויטרונים הוקמה בארצות הברית בשנות החמישים ונבדקה לראשונה בשנות השישים. במשך תקופה קצרה בשנות ה -70 הותקן ראש נפץ קרינה משופר על הטיל האנטליסטי ספרינט (ראה טיל נייקי) מתוך ציפייה שדופק של נויטרונים בעלי אנרגיה גבוהה ששוחרר על ידי ראש הנפץ המתפוצץ יפעיל או יביא לפוצץ ראש נפץ גרעיני בטרם עת. במהלך שנות השבעים של המאה הקודמת, פיצוץ הנויטרונים נחשב בעיני חלק מהמתכננים הצבאיים האמריקניים כגורם הרתעה נוח: הרתיעה מפלישת קרקע משוריינת למערב אירופה על ידי לעורר את החשש מפני התקפת נגד פצצת נויטרונים. לפחות בתיאוריה, מדינת נאט"ו המגינה עשויה לסנק את השימוש בפצצה להשמדת צוותי הטנק של ברית ורשה מבלי להרוס את עריה שלה או להקרין את אוכלוסיה שלה. לשם כך נבנו ראשי נפץ קרינה משופרים לטיל הלאנס לטווח הקצר ולמעטפת ארטילריה של 200 מ"מ (8 אינץ '). עם זאת, אסטרטגים צבאיים אחרים הזהירו כי שדות נשק גרעיני "נקי" עשויים רק להוריד את סף הכניסה לחילופי גרעין בקנה מידה מלא, וכמה קבוצות אזרחיות התנגדו לעצם הרעיון להחיל את התווית "נקי" על כלי נשק שהרג. על ידי הקרנה תוך חסכון ברכוש. ראשי הקרב מעולם לא נפרסו באירופה, והייצור האמריקני נפסק בשנות השמונים. עד שנות התשעים, עם עימות המלחמה הקרה, נמשכו גם ראשי נפץ הטילים וגם פגזי התותחנים.
מדינות אחרות בחנו פצצות נויטרונים במהלך שנות השבעים והשמונים, כולל ברית המועצות, צרפת וסין (האחרון אולי באמצעות תוכניות שנגנבו מארצות הברית).
