코발트 폭탄(Cobalt Bomb)은 핵무기의 일종으로, 폭발 시 강력한 방사능 낙진을 발생시켜 특정 지역을 장기간 사람이 살 수 없는 땅으로 만드는 이른바 '염성 폭탄(Salted Bomb)'의 대표적인 사례다. 일반적인 핵무기가 폭발 자체의 파괴력과 열에 집중한다면, 코발트 폭탄은 폭발 이후 발생하는 치명적인 방사성 물질에 의한 오염을 극대화하는 데 목적이 있다. 이는 이론상 지구상의 생명체를 전멸시킬 수 있는 '최후의 날의 무기(Doomsday Device)'로 분류되기도 한다.

이 무기의 구조는 기존의 수소폭탄 주위를 천연 코발트인 코발트-59로 둘러싸는 방식이다. 핵폭발이 일어날 때 방출되는 엄청난 양의 중성자가 코발트-59와 충돌하면, 중성자 포획 과정을 통해 방사성 동위원소인 코발트-60으로 변하게 된다. 코발트-60은 강력한 감마선을 방출하며 붕괴하는 물질로, 폭발 시 기화되어 대기 중으로 확산된 뒤 낙진의 형태로 지표면에 내려앉아 광범위한 지역을 오염시킨다.

코발트-60의 반감기는 약 5.27년이다. 이는 전략적 관점에서 매우 치명적인 수치인데, 반감기가 너무 짧으면 방사능이 금방 감쇄하여 위협이 적고, 반대로 너무 길면 방사선 강도가 낮아 즉각적인 살상력이 떨어진다. 그러나 5년 정도의 반감기는 지하 대피소에서 버티기에는 너무 긴 시간이며, 동시에 해당 지역을 점령하거나 거주하기에는 충분히 강력한 방사선을 장기간 내뿜는다. 코발트 폭탄으로 오염된 지역은 수십 년 동안 생명체가 거주할 수 없는 불모지가 된다.

코발트 폭탄의 개념은 1950년 물리학자 레오 실라르드(Leo Szilard)에 의해 처음 제기되었다. 그는 당시 핵무기 경쟁이 인류 전체를 멸망시킬 수 있음을 경고하기 위해 이 가상의 무기를 제안했다. 실라르드는 코발트 폭탄을 대량으로 제작하여 터뜨릴 경우 전 지구적인 방사능 오염을 통해 인류를 전멸시키는 것이 이론적으로 가능하다고 주장했다. 이는 과학기술의 발전이 인류의 생존을 직접적으로 위협할 수 있다는 윤리적 문제를 상징하는 사례로 자주 인용된다.

실제로 코발트 폭탄이 제작되거나 실전 배치되었다는 공식적인 기록은 존재하지 않는다. 실효성 측면에서 볼 때, 코발트 폭탄은 아군과 적군을 가리지 않고 전 지구적인 피해를 줄 수 있으며, 승리하더라도 점령하여 활용할 수 있는 영토를 파괴하기 때문에 군사적 가치가 낮다. 하지만 냉전 시기부터 공포에 기반한 억지력의 상징으로 여겨져 왔으며, 현대에도 핵전쟁의 극단적인 시나리오를 논할 때 빠지지 않고 등장하는 주제다.