所周知，世界由物质组成，物质由分子组成，分子由原子构成。而原子又由处于中心、带正电荷、质量和整个原子差不多但体积只占原子一凶槌伞Ｖ首雍椭凶油吵莆“核子”。縝r />

1986年，科学家在磁陷阱中首先捕获到反质子，这一重大的新发现使人类对反物质的性能有了突破性认识。而物质与它的反物质的相互作用，又称湮没反应，可迅速放出巨大能量。仅几微克的反物质就可激励出极强的χ射线和γ射线。因而在军事上有多种用途。

金属氢在一定的压力下可以转化成固态结晶体，稳定性好，室温下即可长期保存以便制成炸药。金属氢的爆炸威力是TNT炸药的25～35倍，是目前已知威力最大的化学爆炸物。金属氢武器已被列入美国国家重点研究项目。

不过相对于已经可以投入实战运用的伽玛射线弹而言，这两种武器的研制过程将无疑是漫长的。在反物质领域，俄罗斯的高能物质研究所、法国瑞士合建的欧洲核研究中心等机构都在进行反物质的研究和生产。但是彼此的进展都遇到了一系列的瓶颈。

“第四代核武器”概念的提出者并不是美国主要的核武器研制单位和研究人员，并没有得到他们的认同和响应。对于“第四代核武器”似乎媒体的兴趣比专业人员要大，国防部的兴趣比能源部要大。即便是对其中最“有戏”的“核同质异能素武器”也大体如此，美国有许多科技人员对这种武器持怀疑态度，发表文章强烈反对。

美国国防部还是于2002年将“伽马射线武器”项目列入了“军事关键科学技术”计划。该项目的研究内容，是用X射线轰击、触发同核异能素铪-178m2，使它以γ射线的方式释放能量，并利用这个原理做成武器。美国国防信息中心认为它“有可能使作战的各个方面发生革命性的变化”

在最有可能形成突破的核同质异能素武器领域，美国人放弃了一贯的高傲，选择了和另一个核工业大国—法国展开合作，通过重离子碰撞或聚变中的微爆炸产生的中子脉冲进行核合成而得到这种核同质异能素，并对其性质和释放能量的条件和方式进行系统的研究。美国国防部高级研究计划署对此十分重视，设置了一项2年拨款3000万的铪同核异能素计划，建立了专门研究铪-178m2生产问题的小组。

所谓同质异能素，是指质量数和原子序数相同、在可测量的时间内具有2个或多个不同能态的核素。激发态核素在转变为稳态时释放出能量，使之有可能发展为武器。

元素铪回到低能态时释放出伽马射线，可以利用它来杀伤有生目标。

这种武器所释放出来的伽马射线波长小于0.001纳米，由于这种波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的伽马射线对人体的破坏作用相当大，射线一旦进入人体内部，就会与人体细胞发生电离作用，电离所产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶等，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，直至细胞死亡。作为武器伽马射线波的穿透本领极强。其比中子弹的杀伤半径大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有1000~2000米，只能作为战术武器来使用。但那么同当量的伽马射线弹就会有100公里的杀伤范围。