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マーク13核爆弾とその派生型であるレッドストーン弾道ミサイルおよびスナーク巡航ミサイル用のW-13核弾頭は、 1951年から1954年にかけてアメリカ合衆国が開発した実験的な核兵器である。マーク13の設計は、それ以前のマーク6核爆弾の設計に基づいており、マーク6はさらに第二次世界大戦末期に使用されたマーク4核爆弾とマーク3核爆弾に基づいていた。
マーク13爆弾は、開発元となったマーク6核爆弾 とほぼ同じ大きさで、直径61インチ、 長さ128インチ（150cm × 320cm）、重量7,400 ポンド（3,300kg ）でした。W-13弾頭はやや小さく、直径 約58インチ、長さ100インチ、重量6,000～6,500ポンド（145cm ×250cm 、2,700 ～2,900kg ）でした。[ 1 ]
マーク13の設計では、92点式核爆縮システムが採用されていた（核兵器の設計を参照）。同様の92点式システムは、後のマーク6兵器の派生型でも使用された。
マーク13型核爆弾の設計は、少なくとも1回は実験されており、 1953年5月19日に実施されたアップショット作戦（ノットホール・ハリー作戦）の核実験で使用された。この実験の推定威力は32キロトンであった。
マーク13の生産が近づくにつれ、熱核兵器設計の進歩、特に1952年11月のアイビー・マイク核実験によって、マーク13は時代遅れとなった。研究目的での開発は続けられ（アップショット・ノットホール・ハリーの実験はアイビー・マイクでの最初の熱核実験から数か月後に行われた）、2つの派生型設計も行われたが、マーク13本体が実戦配備されることはなかった。マーク13爆弾型は1953年8月に、W-13弾頭型は1953年9月に開発が中止された。
マーク18核爆弾は、スーパーオラロイ爆弾（略称SOB ）とも呼ばれ、92点式マーク13爆縮システムを採用していたが、約60キログラムの高濃縮ウラン（オラロイ）を含む異なる核分裂性コアを使用していた。これは、500キロトンを超える威力を持つ、これまで実験された中で最大の純粋核分裂型核爆弾であった。マーク18は中規模（90基）生産され、1953年から1956年まで運用された。
マーク20核爆弾は、マーク13の後継として計画されたもので、設計にいくつかの改良が加えられていた。研究はマーク13の開発中止と同時に中止された。
マーク20はマーク13と同じサイズだったが、重量はわずか6,400ポンド（2,900kg ）だった。