Перегляд вихідного коду сторінки Конструкція ядерної зброї

[[Файл:The_gadget_in_the_Trinity_Test_Site_tower_(1945).jpg|праворуч|міні|300x300пкс| Перші ядерні вибухові пристрої, громіздкі й неефективні, забезпечили основні будівельні блоки конструкції всієї майбутньої зброї. На зображенні пристрій [[Триніті (випробовування)|Гаджет]] готується до першого [[Ядерне випробування|ядерного випробування]] [[Триніті (випробовування)|Триніті]].]]
'''Конструкція ядерної зброї&nbsp;'''— це фізичні, хімічні та інженерні механізми, які призводять до детонації фізичного пакету<ref>The physics package is the nuclear explosive module inside the bomb casing, missile warhead, or artillery shell, etc., which delivers the weapon to its target. While photographs of weapon casings are common, photographs of the physics package are quite rare, even for the oldest and crudest nuclear weapons. For a photograph of a modern physics package see [[W80 (ядерна боєголовка)|W80]].</ref> [[Ядерна зброя|ядерної зброї]]. Існує три основних типи конструкції:

* '''Чиста ядерна зброя''', найпростіша, найменш технічно вимоглива, була першою створеною ядерною зброєю і наразі є єдиним типом ядерної зброї, який будь-коли використовувався у бойових діях'''&nbsp;'''— Сполученими Штатами Америки проти [[Японська імперія|Японії]] у [[Друга світова війна|Другій світовій війні]].
* '''[[Зброя прискоренного поділу|Зброя прискореного поділу]]''' збільшує потужність у порівнянні з конструкцією імплозії, використовуючи невелику кількість термоядерного палива для підсилення ланцюгової реакції поділу. Підсилення може більше ніж вдвічі підвищити потужність чистої ядерної зброї.
* '''Ступенева [[Термоядерна бомба|термоядерна зброя]]&nbsp;'''— це система з двох або більше «ступенів», найчастіше двох. Перший ступінь зазвичай є зброєю підсиленого ділення, як описано вище (за винятком найдавнішої термоядерної зброї, яка замість цього використовувала зброю чистого ділення). Його детонація створює інтенсивне рентгенівське випромінювання, яке опромінює та стискає другий ступінь, заповнений великою кількістю термоядерного палива. Це запускає послідовність подій, які призводять до термоядерної реакції (синтезу). Цей процес здатний створювати потужність, яка в сотні разів перевищує потужність зброї ділення<ref>{{Citation|last=|year=1961|title=To the Outside World, a Superbomb more Bluff than Bang|journal=[[Life (magazine)|Life]]|place=New York|number=Vol. 51, No. 19, November 10, 1961|pages=34–37|url=https://books.google.com/books?id=4VMEAAAAMBAJ&pg=PA34|access-date=2010-06-28|url-status=live|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210904154852/https://books.google.com/books?id=4VMEAAAAMBAJ&pg=PA34|archivedate=2021-09-04|language=en}}. Article on the Soviet [[Цар-бомба|Tsar Bomba]] test. Because explosions are spherical in shape and targets are spread out on the relatively flat surface of the earth, numerous smaller weapons cause more destruction. From page 35: «…&nbsp;five five-megaton weapons would demolish a greater area than a single 50-megatonner.»</ref>.

Четвертий тип, '''[[чиста термоядерна зброя]]''', є теоретичною можливістю. Така зброя буде виробляти набагато менше радіоактивних побічних продуктів, ніж поточні конструкції, хоча вона вивільнить величезну кількість нейтронів.

Чиста ядерна зброя була першим типом, яку створювали нові ядерні державами. Великі індустріальні держави з добре розвиненими ядерними арсеналами мають двоступеневу термоядерну зброю, яка є найбільш компактним, масштабованим і економічно ефективним варіантом; розробка такої зброї стає можливою після створення необхідної технічної бази та промислової інфраструктури.

Більшість відомих інновацій у розробці ядерної зброї були винайдені в США, хоча деякі з них пізніше були розроблені незалежно іншими державами<ref>The United States and the Soviet Union were the only nations to build large nuclear arsenals with every possible type of nuclear weapon. The U.S. had a four-year head start and was the first to produce fissile material and fission weapons, all in 1945. The only Soviet claim for a design first was the [[РДС-6с|Joe 4]] detonation on August 12, 1953, said to be the first deliverable hydrogen bomb. However, as Herbert York first revealed in ''The Advisors: Oppenheimer, Teller and the Superbomb'' (W.H. Freeman, 1976), it was not a true hydrogen bomb (it was a boosted fission weapon of the Sloika/Alarm Clock type, not a two-stage thermonuclear). Soviet dates for the essential elements of warhead miniaturization&nbsp;— boosted, hollow-pit, two-point, air lens primaries&nbsp;— are not available in the open literature, but the larger size of Soviet ballistic missiles is often explained as evidence of an initial Soviet difficulty in miniaturizing warheads.</ref>.

Ранні варіанти зброї, яка використовувала чисте ділення, називали атомними бомбами або '''А-бомбами''', а зброю, яка використовувала термоядерний синтез&nbsp;— '''водневими бомбами''' або '''H-бомбами'''. Однак практики ядерної політики, віддають перевагу термінам ядерний і термоядерний відповідно.

== Ядерні реакції ==
Ядерний поділ розділяє або розщеплює важчі атоми з утворенням легших атомів. Ядерний синтез об'єднує легші атоми в більш важкі атоми. Обидві реакції генерують приблизно в мільйон разів більше енергії, ніж порівняні хімічні реакції, що робить ядерні бомби в мільйон разів потужнішими за неядерні бомби, про що заявив французький патент у травні 1939 року<ref>{{cite patent|title=Perfectionnements aux charges explosives (Improvements to explosive charges)|inventor1-last=[[Centre national de la recherche scientifique|Caisse Nationale de la Recherche Scientifique (National Fund for Scientific Research)]]|pubdate=1951-01-16|country=FR|number=971324}}.</ref>.

У певному сенсі ядерний поділ і термоядерний синтез є протилежними і взаємодоповнюючими реакціями, але кожна має свої специфічні особливості. Щоб зрозуміти, як проектується ядерна зброя, корисно знати важливі подібності та відмінності між поділом і синтезом. У наведеному нижче поясненні використовуються округлені числа та наближення<ref>The main source for this section is Samuel Glasstone and Philip Dolan, ''The Effects of Nuclear Weapons'', Third Edition, 1977, U.S. Dept of Defense and U.S. Dept of Energy (see links in General References, below), with the same information in more detail in Samuel Glasstone, ''Sourcebook on Atomic Energy'', Third Edition, 1979, U.S. Atomic Energy Commission, Krieger Publishing.</ref>.

=== Поділ ===
{{Main|Поділ ядра}}
Коли вільний нейтрон потрапляє в ядро атома, що розщеплюється, наприклад [[Уран-235|урану-235]] (<sup>235</sup>U), ядро урану розпадається на два менших ядра, які називаються уламками поділу, плюс додатково вивільняється декілька нейтронів (для <sup>235</sup>U, 2-3 нейтрони, в середньому трохи менше 2,5 на один поділ). Ланцюгова реакція поділу в надкритичній масі палива може бути самопідтримуваною, оскільки вона виробляє достатню кількість надлишкових нейтронів, щоб компенсувати втрати нейтронів, що виходять із надкритичного зосередження. Більшість із них мають швидкість (кінетичну енергію), необхідну для спричинення нового поділу в сусідніх ядрах урану<ref>{{Cite web|title=nuclear fission {{!}} Examples & Process {{!}} Britannica|website=britannica.com|url=https://www.britannica.com/science/nuclear-fission|accessdate=2022-05-30|language=en}}</ref>.

Ядро урану-235 може розщеплюватися багатьма способами, за умови, що сума зарядів дорівнює 92, а сума масових чисел&nbsp;— 236 (уран-235 плюс нейтрон, який спричинив розщеплення). Наступне рівняння показує один з можливих варіантів поділу, а саме на [[стронцій-95]] (<sup>95</sup>Sr), [[ксенон-139]] (<sup>139</sup>Xe) і два нейтрони (n), плюс енергія<ref>Glasstone and Dolan, ''Effects'', p. 12.</ref>:

::: <math>\ {}^{235}\mathrm{U} + \mathrm{n} \longrightarrow {}^{95}\mathrm{Sr} + {}^{139}\mathrm{Xe} + 2\ \mathrm{n} + 180\ \mathrm{MeV}</math>

Безпосереднє виділення енергії на атом становить близько 180 мільйонів [[електронвольт]] (МеВ); тобто 74&nbsp;[[Джоуль|ТДж]]/кг. Лише 7&nbsp;% цієї енергії складає гамма-випромінювання та кінетична енергія нейтронів ділення. Решта 93&nbsp;% складає кінетична енергія (або енергія руху) заряджених уламків ділення, що відлітають один від одного, взаємно відштовхувавшись позитивним зарядом своїх протонів (38 для стронцію, 54 для ксенону). Ця початкова кінетична енергія становить 67&nbsp;[[Джоуль|ТДж]]/кг, що забезпечує початкову швидкість приблизно 12&nbsp;000 кілометрів на секунду. Високий електричний заряд заряджених фрагментів викликає численні непружні [[Кулонівське зіткнення|кулонівські зіткнення]] з сусідніми ядрами, і ці фрагменти залишаються всередині розщеплюваного [[Ядро (ядерна зброя)|ядра]] бомби та [[Тампер (ядерна зброя)|тамперу]], доки їхній рух не перетворюється на тепло. Враховуючи швидкість уламків і [[Довжина вільного пробігу|середню довжину вільного пробігу]] між ядрами в стиснутій паливній збірці (для конструкції імплозії), це займає близько мільйонної частки секунди (мікросекунда), за цей час ядро та тампер бомби перетворюються на плазму діаметром кілька метрів з температурою в десятки мільйонів градусів Цельсія.

Ця температура є достатньо високою для початку [[випромінювання чорного тіла]] в рентгенівському спектрі. Ці рентгенівські промені поглинаються навколишнім повітрям, утворюючи вогняну кулю та руйнівну хвилю сильно стисненого повітря ядерного вибуху.

Більшість продуктів поділу мають надто багато нейтронів, щоб бути стабільними, тому вони є радіоактивними через [[бета-розпад]], перетворюючи нейтрони на протони шляхом випромінювання бета-частинок (електронів) і гамма-променів. Їхній період напіврозпаду знаходиться в діапазоні від мілісекунд до приблизно 200&nbsp;000 років. Багато з них розпадаються на ізотопи, які в свою чергу є радіоактивними, тому для досягнення стабільних елементів може знадобитися від 1 до 6 (в середньому 3) розпадів<ref>Glasstone, ''Sourcebook'', p. 503.</ref>. У реакторах радіоактивними продуктами є ядерні відходи у відпрацьованому паливі. У бомбах вони перетворюються на радіоактивні опади, як локальні, так і глобальні<ref>{{Cite web|title=Nuclear explained - U.S. Energy Information Administration (EIA)|website=eia.gov|url=https://www.eia.gov/energyexplained/nuclear/|accessdate=2022-05-30|language=en}}</ref>.

Тим часом усередині бомби, що вибухає, вільні нейтрони, що вивільняються в результаті поділу, забирають приблизно 3&nbsp;% початкової енергії поділу. Кінетична енергія нейтронів додається до енергії вибуху бомби, але не так ефективно, як енергія заряджених уламків, оскільки нейтрони не так швидко втрачають свою кінетичну енергію під час зіткнень із зарядженими ядрами чи електронами. Домінуючий внесок нейтронів поділу в потужність бомби полягає в ініціації подальших поділів. Більше половини нейтронів виходить із ядра бомби, але решта наштовхується на ядра <sup>235</sup>U, викликаючи їх поділ у [[Експонентне зростання|експоненціально]] зростаючій ланцюговій реакції (1, 2, 4, 8, 16 тощо). Починаючи з одного атома, кількість поділів може теоретично подвоюватися сто разів за мікросекунду, і до сотого кроку реакції весь уран або плутоній вагою до сотень тонн може бути спожитий. Зазвичай у сучасній зброї [[Ядро (ядерна зброя)|збройове ядро]] містить 3,5-4,5&nbsp;кг плутонію і при детонації виробляє приблизно від 5 до 10 [[Тротиловий еквівалент|кілотонн тротилового еквіваленту]] (від 21 дo 42 TДж), що відповідає розщепленню приблизно 0,5&nbsp;кг плутонію<ref>{{Cite web|title=NWFAQ: 4.2.5 Special Purpose Applications|last=Sublette|first=Carey|website=Nuclearweaponarchive.org|url=https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-2.html#Nfaq4.2.5|accessdate=11 серпня 2021|quote=Modern boosted fission triggers take this evolution towards higher yield to weight, smaller volume, and greater ease of radiation escape to an extreme. Comparable explosive yields are produced by a core consisting of 3.5–4.5 kg of plutonium, 5–6 kg of beryllium reflector, and some 20 kilograms of high explosive containing essentially no high-Z material.|language=en}}</ref><ref>{{Cite web|title=NWFAQ: 4.4.3.4 Principles of Compression|last=Sublette|first=Carey|website=nuclearweaponarchive.org|url=https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-4.html#Nfaq4.4.3.4|accessdate=11 серпня 2021|quote=A simplistic computation of the work done in imploding a 10 liter secondary in the "W-80" ... the primary actually produced (5 kt)...|language=en}}</ref>.

Речовини, здатні підтримувати ланцюгову реакцію, називаються [[Матеріал, що здатний до розщеплення|розщеплюваними]]. У ядерній зброї використовуються два розщеплювані матеріали: <sup>235</sup>U, також відомий як [[Збагачений уран#Високозбагачений уран (ВЗУ)|високозбагачений уран]] (HEU), «{{lang-en|oralloy}}», що означає «сплав Оук Рідж»<ref>{{Cite web|title=Atomic Glossary|publisher=Nuclear Museum|url=https://ahf.nuclearmuseum.org/ahf/history/atomic-glossary/|accessdate=24 липня 2023|language=en}}</ref>, або «25» (комбінація останньої цифри атомного число урану-235, яке дорівнює 92, і останньої цифри його масового числа, яке дорівнює 235); <sup>239</sup>Pu, також відомий як плутоній-239, або «49» (від «94» і «239»){{Sfn|Rhodes|1986|с=563}}.

Найпоширеніший ізотоп урану [[Уран-238|<sup>238</sup>U]] є здатним до розщеплення, але не може підтримувати ланцюгову реакцію самостійно, оскільки нейтрони, які породжуються в результаті поділу, (в середньому) недостатньо енергійні, щоб спричинити наступні поділи <sup>238</sup>U. Однак нейтрони, що вивільняються в результаті злиття важких ізотопів водню [[Дейтерій|дейтерію]] та [[Тритій|тритію]], розщеплюють атоми <sup>238</sup>U. Ця реакція поділу <sup>238</sup>U у зовнішній оболонці вторинної збірки двоступеневої термоядерної бомби виробляє найбільшу частину виробленої енергії бомби, а також більшість її радіоактивних уламків.

Для національних держав, які беруть участь у перегонах ядерних озброєнь, факт здатності <sup>238</sup>U швидко ділитися внаслідок бомбардування термоядерними нейтронами має центральне значення. Велика кількість і дешевизна насипного сухого палива термоядерного синтезу (дейтериду літію) і <sup>238</sup>U (побічного продукту збагачення урану) дозволяють економічно виробляти дуже великі ядерні арсенали в порівнянні зі зброєю чистого ділення, яка вимагає дорогого палива <sup>235</sup>U або <sup>239</sup>Pu.

=== Синтез ===
{{Main|Ядерний синтез}}

Термоядерний синтез виробляє нейтрони, які розсіюють енергію реакції<ref>«neutrons carry off most of the reaction energy», Glasstone and Dolan, ''Effects'', p. 21.</ref>. У зброї найважливішою реакцією синтезу називають реакцію D-T. Використовуючи тепло і тиск поділу, водень-2 (інша назва'''&nbsp;'''— дейтерій <sup>2</sup>D) зливається з воднем-3 (інша назва'''&nbsp;'''— тритій <sup>3</sup>T), утворюючи гелій-4 (<sup>4</sup>He) плюс один нейтрон (n) і енергію<ref name="fusionmath"/>:

::: <math>{}^2\mathrm{D} + {}^3\mathrm{T} \longrightarrow {}^4\mathrm{He} + n + 17.6\ \mathrm{MeV} </math>

[[Файл:Deuterium-tritium_fusion.svg|праворуч|240x240пкс]]
Загальний вихід енергії, 17,6 [[Електронвольт|МеВ]], в десять разів менший у порівнянні з реакцією поділу, але складові реакції в п'ятдесят разів легші, тому вихід енергії на одиницю маси приблизно в п'ять разів більший. У цій реакції термоядерного синтезу 14 із 17,6 МеВ (80&nbsp;% енергії, що виділяється в реакції) представлені кінетичною енергією нейтрона, який через відсутність електричного заряду та масу, яка майже дорівнює масі ядер водню, що створили цей нейтрон, може покинути місце події не витрачаючи своєї енергії на підтримку реакції, або породити рентгенівське випромінювання, яке утворює вогняну кулю та руйнівну хвилю повітря{{Джерело|date=Червень 2021}}.

Єдиний практичний спосіб утримання більшої частини енергії термоядерного синтезу є стримування нейтронів всередині масивної ємності з важких матеріалів, таких як свинець, уран або плутоній. Якщо нейтрон з енергією 14 МеВ захоплюється ураном (будь-яким ізотопом, 14 МеВ достатньо для поділу як <sup>235</sup>U, так і дешевого <sup>238</sup>U) або плутонієм, результатом стане поділ і вивільнення енергії поділу 180 МеВ, що збільшує вихідну енергію в десять разів{{Джерело|date=Червень 2021}}.

Для використання у зброї, поділ необхідний для початку та підтримування термоядерного синтезу, а також для захоплення та примноження енергії, що переноситься нейтронами синтезу. У випадку нейтронної бомби (див. нижче) останній згаданий фактор не застосовується, оскільки її метою є сприяння виходу нейтронів, а не їх використання для збільшення потужності зброї{{Джерело|date=Червень 2021}}.

=== Виробництво тритію ===
Важливою ядерною реакцією є реакція створення [[тритій|тритію]] (інша назва'''&nbsp;'''— водень-3). Тритій використовується двома способами. По-перше, чистий газоподібний тритій виробляється для розміщення всередині [[Зброя прискореного поділу|пристроїв прискореного поділу]] з метою збільшення виходу їх енергії. В першу чергу це стосується первинного ядерного пристрою поділу всередині термоядерної зброї. Другий спосіб є непрямим і використовує той факт, що коли вторинна частина двоступеневої водневої бомби запалюється за допомогою пристрою надкритичного поділу, вона виробляє тритій на місці при зіткненні нейтронів з атомами літію в паливі, що складається з дейтериду літію.

Елементарний газоподібний тритій для первинних елементів ділення також виготовляється шляхом бомбардування [[літій-6|літію-6]] (<sup>6</sup>Li) [[нейтрон]]ами (n) в ядерному реакторі. Це нейтронне бомбардування призводить до розщеплення ядра літію-6, утворюючи альфа-частинку ([[гелій]]-4'''&nbsp;'''— <sup>4</sup>He), плюс тритон (<sup>3</sup>T) і енергію<ref name="fusionmath"/>:

::: <math>{}^6\mathrm{Li} + n \longrightarrow {}^4\mathrm{He} + {}^3\mathrm{T} + 5\ \mathrm{MeV} </math>

Обробка нейтронами літію в ядерному реакторі подібна до виробництва плутонію <sup>239</sup>Pu із сировини <sup>238</sup>U: стрижні мішені вихідної сировини <sup>6</sup>Li розташовуються навколо активної зони, що працює на урановому паливі. Стрижні видаляються для переробки коли, у відповідності до розрахунків, більшість ядер літію були перетворені на тритій.

З чотирьох основних типів ядерної зброї перший, чистий поділ, використовує першу з трьох ядерних реакцій, наведених вище. Другий, поділ з підсиленим синтезом, використовує перші дві реакції. Третій, двоступенева термоядерна реакція, використовує всі три.

== Чиста зброя ділення ==
{{Unreferenced section|date=Жовтень 2022}}
Першим завданням розробки ядерної зброї є швидке створення [[Критична маса|надкритичної маси]] розщеплюваного (збройового) урану або плутонію. В надкритичній масі відсоток нейтронів, які утворюються в результаті поділу і захоплюються іншими сусідніми розщеплюваними ядрами, достатньо великий, щоб кожна подія поділу в середньому спричиняла більше ніж одну наступну подію поділу. Нейтрони, що вивільняються під час перших подій поділу, викликають наступні події поділу з експоненціально прискореною швидкістю. Кожний подальший поділ продовжує послідовність цих реакцій, які прокладають свій шлях по всій надкритичній масі ядер палива. Цей процес у розмовній мові називають [[Ланцюгова ядерна реакція|ланцюговою ядерною реакцією]].

Щоб почати ланцюгову реакцію в надкритичній масі, потрібно подати хоча б один вільний нейтрон, який зіткнеться з ядром, здатним до поділу. Нейтрон з'єднується з ядром (за визначенням це є подією синтезу) і дестабілізує його, що призводить до розпаду на два ядерні уламки середньої ваги (завдяки розриву [[Сильна взаємодія|сильної взаємодії]], що утримує взаємно відштовхувані протони разом), плюс два або три вільні нейтрони. Нейтрони розлітаються і зіштовхуються з сусідніми ядрами, здатними до поділу. Цей процес повторюється знову і знову, доки паливна збірка не перейде в докритичний стан (внаслідок теплового розширення), після чого ланцюгова реакція припиняється, оскільки дочірні нейтрони більше не можуть знайти нові ядра для зіткнення перед тим, як вийти з менш щільної маси речовини, здатної до поділу. Кожна наступна подія поділу в ланцюгу в середньому подвоює кількість нейтронів (враховуючи втрати нейтронів, які виходять із речовини, здатної до поділу, а також нейтронів, які зіштовхуються з будь-якими домішками).

При способі утворення надкритичної маси типу гармата (див. нижче), сама речовина, здатна до поділу, ініціює ланцюгову реакцію. Це трапляється тому, що навіть найкращий збройовий уран містить значну кількість ядер <sup>238</sup>U. Вони чутливі до [[Спонтанний поділ|спонтанних явищ поділу]], які відбуваються випадково (це квантово-механічний феномен). Оскільки речовина, що розщеплюється, у гарматні збірці критичної маси не стискається, конструкція повинна лише забезпечити, щоб дві докритичні маси залишалися достатньо близько одна до одної достатньо довго, щоб відбувся спонтанний поділ <sup>238</sup>U, коли зброя знаходиться поблизу мішені. Це неважко організувати, оскільки для цього потрібна лише секунда-дві в масі речовини, здатної до поділу, типового розміру (проте багато таких пристроїв, призначених для доставки по повітрю&nbsp;– бомба вільного падіння, артилерійський снаряд або ракета&nbsp;– використовують введені нейтрони для отримання більш точного контролю над висотою детонації, важливою для руйнівної ефективності повітряних вибухів).

Цей стан спонтанного поділу підкреслює необхідність дуже швидко зібрати надкритичну масу речовини, здатної до поділу. Час, необхідний для цього, називається [[Час введення|критичним часом введення]] зброї. Якщо спонтанний поділ відбудеться, коли надкритична маса зібрана лише частково, ланцюгова реакція почнеться передчасно. Втрати нейтронів через порожнечу між двома докритичними масами (гарматна збірка) або порожнечі між неповністю стиснутими ядрами речовини, здатної до поділу (імплозивна збірка), позбавили б пристрій кількості подій поділу, необхідних для досягнення повної проектної потужності. Крім того, тепло, яке виникає в результаті реакцій поділу, які все-таки відбуваються, буде діяти проти подальшого збирання надкритичної маси внаслідок теплового розширення речовини. Такий збій називається [[Ланцюгова ядерна реакція|предетонацією]]. Розробники та користувачі зброї назвали б вибух «загасанням» ({{lang-en|fizzle}}). Висока частота спонтанного поділу плутонію вимагає при способі утворення надкритичної маси типу гармата використання урану, який має набагато більший час введення та значно більшу необхідну масу (через відсутність стиснення).

Існує ще одне джерело вільних нейтронів, яке може зіпсувати вибух ділення. Усі ядра урану та плутонію мають варіант розпаду, в результаті якого утворюються [[Альфа-частинка|альфа-частинки]] високої енергії. Якщо паливна маса містить домішкові елементи з низьким атомним номером (Z), ці заряджені альфа-частини можуть проникати через кулонівський бар'єр ядер домішкових елементів і вступати в реакцію, яка дає вільний нейтрон. Частота випромінювання альфа-частинок ядрами, що розщеплюються, в один-два мільйони разів перевищує частоту спонтанного поділу, тому розробники зброї мають бути обережними і уникати домішок в речовині, що здатна до поділу.

Зброя поділу, яка використовується поблизу інших ядерних вибухів, повинна бути захищена від потрапляння вільних нейтронів ззовні. Якщо потік нейтронів іззовні досить інтенсивний, він у більшості випадків подолає захисний матеріал. Коли ядерна зброя спрацьовує передчасно або «загасає» внаслідок інших ядерних вибухів, це називається {{Iw|Ядерне братовбивство|ядерним братовбивством|en|Nuclear fratricide}}.

Для конструкції, в якій критична маса створюється за допомогою імплозії, як тільки критична маса буде стиснена до максимальної щільності, для початку ланцюгової реакції необхідно створити потік нейтронів. Перші екземпляри ядерної зброї використовували модульований генератор нейтронів під кодовою назвою «<nowiki/>[[Модульований ініціатор нейтронів#Їжак|Їжак]]<nowiki/>» всередині [[Ядро (ядерна зброя)|ядра]], що містить [[полоній-210]] і [[берилій]], розділені тонким бар'єром. Стиснення ядра руйнує генератор нейтронів, змішуючи два метали, таким чином дозволяючи альфа-частинкам полонію взаємодіяти з берилієм, утворюючи вільні нейтрони. У сучасній зброї {{Не перекладено|Генератор нейтронів|генератор нейтронів|en|Neutron generator}}&nbsp;— це високовольтна вакуумна трубка, що містить [[Прискорювач заряджених частинок|прискорювач частинок]], який бомбардує мішень, що складається з дейтерій/тритій-металгідриду, [[іон]]ами дейтерію та тритію. У результаті обмеженого термоядерного синтезу нейтрони утворюються в захищеному місці за межами основного компоненту зброї ({{lang-en|physics package}}), звідки вони проникають у ядро. Цей метод дозволяє краще визначити час перших подій поділу в ланцюговій реакції, яка оптимально має відбуватися в точці максимального стиснення/надкритичності. Час введення нейтронів є важливішим параметром, ніж кількість введених нейтронів: перші покоління ланцюгової реакції є набагато ефективнішими завдяки експоненціальному зростанню, у відповідності з яким проходить розмноження нейтронів.

Критична маса нестиснутої сфери з чистого металу дорівнює 50&nbsp;кг для урану-235 і 16&nbsp;кг для [[Плутоній#Алотропні модифікації|дельта-фази]] плутонію-239. У практичних застосуваннях кількість матеріалу, необхідного для досягнення критичної маси, може бути різною для різних форм, чистоти, щільності та відстані до [[Відбивач нейтронів|матеріалу, що відбиває нейтрони]], і всі ці параметри впливають на вихід або захоплення нейтронів.

Щоб уникнути передчасної ланцюгової реакції під час поводження зі зброєю, матеріал, що розщеплюється, необхідно зберігати докритичним. Він може складатися з одного або кількох компонентів, кожен з яких містить менше однієї нестисненої критичної маси. Тонка порожниста оболонка може мати більшу критичну масу, ніж суцільна сфера такої ж маси, так само, як і циліндр, який може бути довільної довжини, навіть не досягаючи критичності. Іншим методом зниження ризику досягнення критичної маси є використання матеріалу з великим поперечним перерізом для захоплення нейтронів, такого як бор (зокрема, <sup>10</sup>B, який складає 20&nbsp;% природного бору). Безумовно, цей поглинач нейтронів необхідно видалити перед підривом зброї. Цього легко можна досягти для способу досягнення критичної маси типу гармата: маса снаряда завдяки енергії свого руху просто виштовхує поглинач із порожнечі між двома докритичними масами.

Використання плутонію впливає на конструкцію зброї через його високу частоту альфа-випромінювання. Це призводить до того, що металічний плутоній спонтанно виділяє значну кількість тепла; 5 кілограм маси виробляє 9,68&nbsp;Вт теплової потужності. Плутоній такого розміру буде теплим на дотик, що не становить проблеми, якщо це тепло швидко розсіюється і не допускається підвищення температури. Але всередині ядерної бомби це є проблемою. З цієї причини бомби, що використовують плутоній, використовують алюмінієві частини для відводу надлишку тепла, і це ускладнює конструкцію бомби, оскільки алюміній не відіграє значної ролі в процесах вибуху.

Тампер&nbsp;— це додатковий шар щільного матеріалу, який оточує матеріал, що розщеплюється. Завдяки своїй [[Інерція|інерції]] він затримує теплове розширення речовини, що розщеплюється, довше зберігаючи її в надкритичному стані. Часто{{when|date=Жовтень 2023}} один і той же шар служить як тампером, так і відбивачем нейтронів.

=== Збірка гарматного типу ===
[[Файл:Gun-type_fission_weapon_en-labels_thin_lines.svg|міні|350x350пкс|Схема зброї ділення гарматного типу]]
{{Main|Зброя поділу гарматного типу}}
[[Малюк (бомба)|Малюк]], бомба, скинута на Хіросіму, використовувала 64&nbsp;кг урану із середнім збагаченням близько 80&nbsp;%, або 51&nbsp;кг урану-235, що становить приблизно критичну масу чистого металу (детальний рисунок міститься у статті [[Малюк (бомба)|Малюк]]). Коли 64&nbsp;кг було зібрано всередині тампера/рефлектора з [[Карбід вольфраму|карбіду вольфраму]], ця маса стала більше ніж вдвічі більше за критичну. Перед детонацією уран-235 було розділено на дві докритичні частини, одна з яких згодом була випущена вниз по стволу гармати, щоб з'єднатися з іншою, розпочавши ядерний вибух. Аналіз показує, що менше 2&nbsp;% маси урану зазнало розщеплення<ref>Glasstone and Dolan, ''Effects'', pp. 12–13. When 454 g (one pound) of <sup>235</sup>U undergoes complete fission, the yield is 8 kilotons. The 13 to 16-kiloton yield of the Little Boy bomb was therefore produced by the fission of no more than {{Convert|2|lb|g}} of <sup>235</sup>U, out of the {{Convert|141|lb|g}} in the pit. Thus, the remaining {{Convert|139|lb|kg}}, 98.5&nbsp;% of the total, contributed nothing to the energy yield.</ref>. Залишок, який представляв більшу частину роботи всього військового виробництва [[Комплекс національної безпеки Y-12|гігантських заводів Y-12]] в Оук-Ріджі, був розкиданий марно<ref>Compere, A.L., and Griffith, W.L. 1991. «The U.S. Calutron Program for Uranium Enrichment: History,. Technology, Operations, and Production. Report», ORNL-5928, as cited in John Coster-Mullen, «Atom Bombs: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man», 2003, footnote 28, p. 18. The total wartime output of Oralloy produced at Oak Ridge by July 28, 1945, was {{Convert|165|lb|kg}}. Of this amount, 84&nbsp;% was scattered over Hiroshima (see previous footnote).</ref>.

Неефективність була спричинена швидкістю, з якою нестиснутий уран, що розщеплюється, розширювався і ставав субкритичним через зниження щільності. Незважаючи на свою неефективність, ця конструкція через свою форму була адаптована для використання в циліндричних артилерійських снарядах малого діаметра ([[Зброя поділу гарматного типу|боєголовка гарматного типу]], що вистрілює зі ствола значно більшої гармати){{Citation needed|date=Жовтень 2023}}. Такі боєголовки були розгорнуті Сполученими Штатами до 1992 року, що становило значну частину <sup>235</sup>U в арсеналі{{Джерело|date=Червень 2021}}, були одними з перших видів зброї, демонтованих з метою дотримання договорів, що обмежують кількість боєголовок{{Джерело|date=Червень 2021|reason=Дуже сумнівно, враховуючи, що єдиним договором, який стосується тактичної зброї, був договір про ядерні сили середньої дальності}}.&nbsp;Обґрунтуванням такого рішення, безсумнівно, було поєднання нижчої потужності та серйозних проблем з безпекою, пов'язаних із конструкцією гарматного типу{{Джерело|date=June 2021|reason=W33 зберігались в розібраному стані}}.

=== Імплозивний тип збірки ===
[[Файл:Implosion_Nuclear_weapon.svg|праворуч|350x350пкс|міні|Схема імплозивного типу (Товстун).]]
Як для [[Триніті (випробовування)|пристрою Триніті]], так і для [[Товстун (бомба)|Товстуна]], бомби скинутої на Нагасакі, використовувався майже ідентичний дизайн, в якому плутоній, здатний до поділу, стискувався шляхом імплозії (вибуху всередину). Пристрій Товстун, зокрема, використовував 6,2&nbsp;кг (приблизно 350 мл за об'ємом) [[Плутоній-239|плутонію-239]], що становить лише 41&nbsp;% критичної маси сфери чистого металу (детальний рисунок міститься у статті [[Товстун (бомба)|Товстун]]). Оточене рефлектором/тампером з [[Уран-238|урану-238]], ядро Товстуна було доведене майже до критичної маси завдяки властивостям урану-238, який відбиває нейтрони. Під час детонації критична маса досягалася імплозією. Ядро з плутонію було стиснуто для збільшення щільності шляхом одночасної детонації (так само, як і під час випробування «Триніті» трьома тижнями раніше) звичайних вибухових речовин, рівномірно розміщених навколо ядра. Вибухівку привели в дію кількома [[Вибухово-мостовий детонатор|вибухово-мостовими детонаторами]]. За оцінками, лише близько 20&nbsp;% плутонію зазнало поділу; решту (близько 5&nbsp;кг) було розсіяно.
[[Файл:Implosion_bomb_animated.gif|ліворуч|міні|175x175пкс|Схема імплозивного типу.]]
Ударна хвиля імплозії може бути настільки короткою, що лише частина ядра стискається в будь-який момент проходу хвилі через ядро. Щоб запобігти цьому, може знадобитись оболонка-штовхач. Штовхач розташований між вибуховою лінзою та тампером. Він працює, відбиваючи частину ударної хвилі назад, таким чином подовжуючи її тривалість. Він виготовлений із [[Метали|металу]] низької [[Густина|щільності]], такого як [[алюміній]], [[берилій]] або [[Сплави|сплав]] цих двох металів (алюмінію простіше та безпечніше надавати форму, він також на два порядки дешевший; берилій має високу здатність відбивати нейтрони). Товстун використовував алюмінієвий штовхач.

Серія випробувань {{iw|RaLa Experiment|RaLa Experiment|en|RaLa Experiment}} концепцій конструкції зброї поділу імплозивного типу, проведена з липня 1944 року по лютий 1945 року в [[Проєкт Y|лабораторії Лос-Аламоса]] та на віддаленому місці 14,3&nbsp;км східніше від лабораторії в каньйоні Байо, довела практичність проекту імплозії для пристрою поділу, а випробування в лютому 1945 року позитивно визначили його придатність для остаточного дизайну пристроїв імплозії Триніті/Товстун<ref>{{Cite book
|title=Critical Assembly: A Technical History of Los Alamos During the Oppenheimer Years, 1943–1945
|last=Hoddeson
|first=Lillian
|date=2004
|publisher=Cambridge University Press
|page=271
|isbn=978-0-521-54117-6
|display-authors=etal
}}</ref>.

Ключем до більшої ефективності Товстуна був внутрішній імпульс масивного [[Тампер (ядерна зброя)|тампера]] з урану-238 (тампер з природного урану не зазнавав поділу від теплових нейтронів, але його внесок завдяки поділу швидкими нейтронами в загальну потужність, можливо, становив близько 20&nbsp;%). Після того, як ланцюгова реакція почалася в плутонії, вона тривала до тих пір, поки вибух не змінив імпульс імплозії і не розширився настільки, щоб зупинити ланцюгову реакцію. Утримуючи систему разом ще кілька сотень наносекунд, тампер суттєво підвищував ефективність, даючи можливість прореагувати більшій кількості ядер.

==== Плутонієве ядро ====
[[Файл:X-Ray-Image-HE-Lens-Test-Shot.gif|праворуч|міні| Флеш-рентгенівські зображення збіжних ударних хвиль, що утворилися під час випробування високовибухової системи лінз.]]
{{Main|Ядро (ядерна зброя)}}
Серцевина імплозивної зброї&nbsp;— матеріал, що розщеплюється, і будь-який відбивач або тампер приєднаний до нього&nbsp;— називається ''[[Ядро (ядерна зброя)|ядром]]''. У деяких видах зброї, випробуваних у 1950-х роках, використовувалися ядра, виготовлені лише з урану-235 або з урану-235 в [[Композити|суміші]] з [[Плутоній|плутонієм]]<ref>[https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html «Restricted Data Declassification Decisions from 1945 until Present»] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160423121258/https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html|date=23 квітня 2016}}&nbsp;— «Fact that plutonium and uranium may be bonded to each other in unspecified pits or weapons.»</ref>, але повністю плутонієві ядра мають найменший діаметр і є стандартом з початку 1960-х років{{Джерело|date=Червень 2021}}.

Лиття та подальша механічна обробка плутонію складні не тільки через його токсичність, але також через те, що плутоній має багато різних [[Алотропи плутонію|металевих фаз]]. Коли плутоній охолоджується, зміни фази призводять до деформації та розтріскування. Цих деформацій зазвичай уникають шляхом сплавлення його з 30–35 мМоль (0,9–1,0&nbsp;% за масою) [[Галій|галію]], з утворенням [[Плутоній-галієвий сплав|плутонієво-галієвого сплаву]], який має стабільну дельта-фазу в широкому діапазоні температур<ref name="RDD-7"/>. При охолодженні з розплавленої фази відбувається лише одна фазова зміна, від епсилона до дельта, замість чотирьох фазових змін, через які він проходив би чистий плутоній. Можна використовувати інші [[Валентність|тривалентні]] [[метали]], але галій має {{Не перекладено|Переріз поглинання|малий поперечний переріз поглинання нейтронів|en|Absorption cross section}} і допомагає захистити плутоній від [[Корозія|корозії]]. Недоліком є те, що сполуки галію є корозійними, тому, якщо плутоній видаляється з демонтованої зброї для перетворення на [[Оксид плутонію(IV)|діоксид плутонію]] для [[Ядерний реактор|ядерних реакторів]], виникають труднощі з видаленням галію{{Джерело|date=Червень 2021}}.

Оскільки плутоній є хімічно реактивним, завершене ядро зазвичай покривають тонким шаром інертного металу, що також зменшує токсичну небезпеку<ref name="NWFAQ-6.2"/>. У [[Триніті (випробовування)|«Гаджеті»]] використано гальванічне посріблення, згодом використовувався [[нікель]], осаджений з парів {{нп|Тетракарбоніл нікелю|тетракарбонілу нікелю|en|Nickel tetracarbonyl}}, багато років перевагу надавали [[Золото|золоту]]<ref name="NWFAQ-6.2"/>{{Citation needed|date=May 2009|reason=не знайдено на сайті nuclearweaponarchive.org}}. Останні розробки підвищують безпеку, покриваючи ядра [[Ванадій|ванадієм]], що робить їх більш вогнестійкими{{Citation needed|date=June 2021|reason=Сучасні ядра покриті вогнестійкою оболонкою, ванадій був інновацією у W89, які ніколи не створювались}}.

=== Імплозія піднесеного ядра ===
Першим удосконаленням дизайну «Товстуна» було розміщення шару повітря між тампером та ядром для створення ефекту удару молотком по цвяху. Ядро, яке підтримується порожнистим конусом всередині тамперної порожнини, називають піднесеним ({{lang-en|levitated}}). У трьох випробуваннях під назвою {{Не перекладено|Операція Піщаник|операція «Піщаник»|en|Operation Sandstone}} у 1948 році використовувалися конструкції «Товстуна» з піднесеними ядрами. Найбільша потужність склала 49 кілотонн, що більш ніж вдвічі перевищує потужність «Товстуна» без піднесеного ядра<ref>All information on nuclear weapon tests comes from Chuck Hansen, ''The Swords of Armageddon: U.S. Nuclear Weapons Development since 1945'', October 1995, Chucklea Productions, Volume VIII, p. 154, Table A-1, «U.S. Nuclear Detonations and Tests, 1945—1962».</ref>.

Одразу стало зрозуміло, що імплозія є найкращою конструкція для зброї ділення. Здавалось, єдиним її недоліком був діаметр. «Товстун» був 1,5 метри завширшки проти 61 сантиметра «Малюка».

Ядро з плутонію-239 в «Товстуні» становило лише 9,1 сантиметр в діаметрі, розміром з м'яча для гри в [[софтбол]]. Основну частину обхвату «Товстуна» становив механізм імплозії, а саме концентричні шари урану-238, алюмінію та вибухових речовин. Ключем до зменшення цього обхвату була конструкція двоточкової імплозії{{Citation needed|date=June 2021|reason=Doubtful given Swan would be challenging to harden for laydown and ground penetration delivery.}}.

=== Двоточкова лінійна імплозія ===
[[Файл:Linear_implosion_schematic.svg|праворуч|350px]]
У двоточковій лінійній імплозії ядерне паливо відливається в тверду форму і розташовується в центрі циліндра з вибуховою речовиною. Детонатори розміщаються на обох кінцях циліндра з вибуховою речовиною, а пластинчаста вставка, або ''формувач'', розміщена у вибуховій речовині безпосередньо всередині детонаторів. Коли детонатори спрацьовують, початкова детонація затримується між формувачем і кінцем циліндра, змушуючи її виходити до країв формувача, де вона відхиляється навколо країв і направляється на основну масу вибухової речовини. Це призводить до того, що детонація формується в кільце, яке рухається всередину від формувача<ref>[https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-1.html#Nfaq4.1.6.3 Nuclear Weapons FAQ: 4.1.6.3 Hybrid Assembly Techniques] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160419071500/https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-1.html#Nfaq4.1.6.3|date=19 квітня 2016}}, accessed December 1, 2007. Drawing adapted from the same source.</ref>.

Через відсутність тампера або лінз для формування руху детонація досягає ядра не у сферичній формі. Щоб створити бажану сферичну імплозію, самому матеріалу, що розщеплюється, надається форма, здатна створити той самий ефект. Фізика розповсюдження ударної хвилі у вибуховій масі це вимагає, щоб ядро було [[Сфероїди|витягнутим сфероїдом]], тобто приблизно яйцеподібним. Ударна хвиля спочатку досягає ядра на його краях, заганяючи їх усередину та змушуючи масу ставати сферичною. Ударна хвиля також може перевести плутоній з дельта-фази в альфа-фазу, підвищивши його щільність на 23&nbsp;%, але без внутрішнього імпульсу справжньої імплозії{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Відсутність стиснення робить такі конструкції неефективними, але простота і малий діаметр роблять їх придатними для використання в артилерійських снарядах і атомних руйнівних боєприпасах, також відомих як [[Валізний ядерний пристрій|рюкзаки або валізи]] ({{lang-en|suitcase nukes}}). Прикладом є артилерійський снаряд [[W48]], найменша ядерна зброя, коли-небудь була створена або розгорнута. Уся подібна бойова зброя малої потужності, будь то конструкції гарматного типу з урану-235 або конструкції з плутонію-239 з лінійною імплозією, потребує велику кількість матеріалу, що розщеплюється, для досягнення необхідних діаметрів від 15 і до 25 см{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Імплозія порожнистого ядра ===
{{Unreferenced section|date=October 2022}}
Більш ефективна система імплозії використовує порожнисте ядро{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Порожнисте плутонієве ядро було початковим планом для бомби Товстун 1945 року, але для розробки та випробування системи імплозії не вистачило часу. Простіша конструкція з суцільною ядром здавалася більш надійною, враховуючи часові обмеження, але вона вимагала важкого тампера з урану-238, товстого алюмінієвого штовхача та трьох тонн вибухівки{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Після війни інтерес до конструкції порожнистого ядра відродився. Її очевидна перевага полягає в тому, що порожниста плутонієва оболонка, деформована ударною хвилею і направлена всередину до свого порожнього центру, додасть імпульс до різкої збірки у вигляді суцільної сфери. Таке самотрамбування дозволяє використовувати менший тампер з урану-238, меншу кількість вибухівки та не потребує алюмінієвого штовхача{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

== Поділ, підсилений термоядерним синтезом ==
{{Main|Зброя прискореного поділу}}
Наступним кроком у мініатюризації було прискорення розщеплення ядра для зменшення мінімального часу інерційного утримання. Це мало би забезпечити ефективне розщеплення палива і призводило б до зменшення маси тамперу або самого палива. Ключем до досягнення швидшого поділу мало стати створення більшої кількості нейтронів, і серед багатьох способів досягти цієї мети, додавання реакції термоядерного синтезу було відносно нескладним у випадку порожнистого ядра{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Найлегше здійснити реакцію термоядерного синтезу в суміші тритію та дейтерію в пропорції 50–50<ref name="Fission-Fusion Hybrid Weapons">{{Cite web|last=Sublette|first=Carey|title=Fission-Fusion Hybrid Weapons|website=nuclearweaponarchive|url=https://nuclearweaponarchive.org/}}</ref>. В експериментах з [[Термоядерна енергія|термоядерною енергією]] цю суміш необхідно витримувати при високих температурах протягом відносно тривалого часу, щоб мати ефективну реакцію. Однак для утворення вибуху метою є не ефективний термоядерний синтез, а просто створення додаткових нейтронів на початку процесу{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=дуже сумнівно. Термоядерне паливо має швидко вступати в реакцію синтеза, щоб забезпечити зазначені нейтрони.}}. Оскільки ядерний вибух є надкритичним, будь-які додаткові нейтрони будуть помножені в результаті ланцюгової реакції, тому навіть невеликі кількості, додані раніше, можуть мати великий вплив на результат. З цієї причини навіть відносно низькі тиск і час стиснення (в термінах термоядерного синтезу), виявлені в центрі порожнистої боєголовки, достатні для створення бажаного ефекту{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=Навіть скромні ~0,1 кт забезпечують величезний тиск і температуру в ядрі, що робить можливим термоядерний синтез.}}.

У підсиленому дизайні термоядерне паливо в газовій формі закачується в ядро під час приведення зброї в бойову готовність. Результатом реакції синтезу стане гелій і вільні нейтрони одразу після початку реакції поділу{{cn|date=Серпень 2023}}. Нейтрони запустять велику кількість нових ланцюгових реакцій, в той час коли ядро досягне або майже досягне критичності. Після того, як дизайн порожнистого ядра був довершений, не стало причин не використовувати підсилення. Дейтерій і тритій легко виробляються в необхідних невеликих кількостях, а всі інші технічні аспекти є тривіальними<ref name="Fission-Fusion Hybrid Weapons" />.

Концепція термоядерного поділу була вперше випробувана 25 травня 1951 року під час випробування {{Не перекладено|Greenhouse Item|3=en|4=Greenhouse Item}} з серії випробувань {{Не перекладено|Operation Greenhouse||en|Operation Greenhouse}}, на атолі [[Еніветок]], потужністю 45,5 кілотонн{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Підсилення зменшує діаметр трьома способами, усі вони є результатом більш швидкого поділу:

* Оскільки стиснуте ядро не потрібно довго утримати зібраним, масивний тампер з урану-238 можна замінити легкою берилієвою оболонкою (для відбиття в зворотному напрямку нейтронів, які можуть полишити ядро). Результатом є зменшений діаметр{{Citation needed|date=Червень 2021}}.
* Масу ядра можна зменшити вдвічі, не знижуючи потужності. Це також зменшує діаметр{{Citation needed|date=Червень 2021}}. 
* Оскільки маса металу, що стискується (тампер плюс ядро), зменшується, потрібен менший заряд вибухової речовини, що ще більше зменшує діаметр{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

[[Файл:U.S._Swan_Device.svg|центр]]
{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=на зображення також немає посилань}}

Першим пристроєм, розміри якого передбачають використання всіх цих функцій (двоточкова імплозія, порожнисте ядро, імплозія, підсилена синтезом), був пристрій {{нп|Swan (ядерний первинний елемент)|Swan|en|Swan (nuclear primary)}}. Пристрій мав циліндричну форму діаметром 29&nbsp;см і довжиною 58&nbsp;см{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=Пристрій B28 був створений перед Swan і являв собою компактну (менше ніж 20") підсилену зброю}}.

Спочатку він був випробуваний окремо, а потім як первинний елемент двоступеневого термоядерного пристрою під час {{Не перекладено|Операція Redwing|операції Redwing|en|Operation Redwing}}. Пристрій був взятий на озброєння під назвою {{нп|Робін (ядерний первинний елемент)|Робін|en|Robin (nuclear primary)}} і став першим готовим до використання, багаторазовим первинним елементом і прототипом для всіх пристроїв, що були розроблені пізніше{{Citation needed|date=Червень 2021}}. 
[[Файл:Nuclear_Weapon_Miniaturization.png|праворуч|400x400пкс]]
Після успіху «Swan», виявилось, що діаметр 28-30&nbsp;см став стандартним діаметром підсилених одноступеневих пристроїв, випробуваних у 1950-х роках{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=W81 припускає, що B61 мав сферичний первинний елемент}}. Довжина зазвичай була вдвічі більшою за діаметр, але один такий пристрій, який став боєголовкою [[W54]], був більш схожим на сферу, бо мав лише 38&nbsp;см завдовжки.

Одним із застосувань W54 став [[Деві Крокетт (боєприпас)|безвідкотний снаряд Davy Crockett XM-388]]. Його розмір становив лише 28 см (11 дюймів); снаряд показано на фото в порівнянні з його попередником [[Товстун (бомба)|Товстуном]] (150&nbsp;см, 60 дюймів).

Ще одною перевагою підсилення (на додачу до того, що зброя стає меншою, легшою та вимагає меншу кількість розщеплюваного матеріалу для заданої потужності) є те, що воно робить зброю стійкою до передчасної детонації{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=робить зброю більш стійкою до передчасної детонації, але не робить імунною. Також використання термінології: "predetonation", а не "radiation interference"}}. У середині 1950-х років було виявлено, що плутонієві ядра були особливо сприйнятливі до часткової [[Ланцюгова ядерна реакція|передчасної детонації]], якщо вони підпадають під вплив інтенсивного випромінювання ядерного вибуху поблизу (також могла бути пошкоджена електроніка, але це окрема проблема){{Citation needed|date=Червень 2021|reason=викликає сумніви, сповільнені нейтрони також мають місце в U235}}. Передчасна детонація вважалася особливою проблемою до запровадження ефективних систем [[Система попередження про ракетний напад|раннього попередження]], тому що перший удар ядерною зброєю міг зробити зброю відплати непридатною. Підсилення зменшує кількість плутонію, необхідного для зброї, до рівня, який був би вразливим до цього ефекту{{Citation needed|date=June 2021|reason=Занепокоєння стосувалося вибухів братовбивчих або захисних боєголовок, а не зброї в міжконтинентальних балістичних ракетах або на землі. Будь-яка пускова установка, розташована досить близько до вибуху зброї, щоб хвилюватися про нейтрони, розбивається вибуховою хвилею}}.

== Двоступенева термоядерна зброя ==
{{Main|Термоядерна бомба}}
Чиста ядерна зброя та ядерна зброя з термоядерним підсиленням можуть досягати потужності в сотні кілотонн за рахунок надмірного використання тритію та матеріалів, що розщеплюються, але, безумовно, найефективнішим способом зробити потужність ядерної зброї більшою ніж десять кілотонн є додавання другого незалежного ступеня, який називається «вторинний» ({{lang-en|secondary}}){{Citation needed|date=Червень 2021}}. 
[[Файл:IvyMike2.jpg|праворуч|міні|[[Айві Майк]], перший двоступеневий термоядерний вибух, 10,4 мегатонни, 1 листопада 1952 року.]]
У 1940-х роках розробники бомби в [[Лос-Аламоська національна лабораторія|Лос-Аламосі]] вважали, що двоступеневою бомбою буде контейнер з дейтерієм у зрідженому або гідридному вигляді. Термоядерний синтез досягався б з реакцією D-D (дейтерій-дейтерій), яку важче досягти, ніж D-T (дейтерій-тритій), але яка є більш економічною. Вибух ядерного пристрою поділу на одному боці контейнера стисне та нагріє його ближній край, і термоядерний синтез пошириться через контейнер до його дальнього краю. Математичне моделювання показало, що це не спрацює, навіть якщо додати велику кількість дорогого тритію{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Весь контейнер з термоядерним паливом повинен бути охоплений енергією поділу, як для стиснення, так і для його нагріву, подібно до підсиленого заряду в підсиленому первинному елементі. Прорив у дизайні термоядерної зброї стався в січні 1951 року, коли [[Едвард Теллер]] і [[Станіслав Улям]] винайшли радіаційну імплозію, відому протягом майже трьох десятиліть лише як секрет H-бомби [[Термоядерна бомба|Теллера-Уляма]]<ref>[https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/35680 So I pieced together from Edward's testament and from his memoir that Stan had come to him in February of 1951] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180213135308/https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/35680|date=2018-02-13}} American Institute of Physics interview with Richard Garwin by Ken Ford, dated December 2012</ref><ref>[https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/28636-1 he was going to use first hydrodynamics and just the shockwaves and then neutron heating, which would have been a disaster. It would have blown it up before it got going. It was Teller who came up with the radiation.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210223052546/https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/28636-1|date=2021-02-23}}, American Institute of Physics interview with Marshall Rosenbluth by Kai-Henrik Barth, dated August 2003</ref>.

Концепція радіаційної імплозії була вперше випробувана 9 травня 1951 року під час вибуху «George» в рамках {{Не перекладено|Operation Greenhouse|операції Greenhouse|en|Operation Greenhouse}} на атолі Еніветок потужністю 225 кілотонн. Перше повне випробування відбулося 1 листопада 1952 року, під час вибуху [[Айві Майк|Майк]] в рамках {{Не перекладено|Операція Айві|операції Айві|en|Operation Ivy}}, на атолі Еніветок, потужністю 10,4 мегатонни{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

При радіаційній імплозії спалах рентгенівської енергії, що надходить від вибуху первинного елемента, захоплюється й утримується в радіаційному каналі з непрозорою стінкою, який оточує ядерні компоненти вторинного елемента. Випромінювання швидко перетворює пластикову піну, яка заповнює канал, на плазму, яка здебільшого прозора для рентгенівського випромінювання, і це випромінювання поглинається в крайніх шарах штовхача/тампера, що оточує вторинний елемент, який видаляється та застосовує величезну силу<ref>[https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-4.html#Nfaq4.4.3.3 4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160311152031/https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-4.html#Nfaq4.4.3.3|date=11 березня 2016}}. Nuclearweaponarchive.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref> (подібно до ракетного двигуна навиворіт), що спричиняє імплозію контейнера з термоядерним паливом, подібно до ядра первинного елемента. Коли вторинний елемент стискується, розщеплювана «свічка запалювання» в його центрі запалюється і виділяє нейтрони та тепло, яке дозволяє термоядерному паливу з дейтериду літію виробляти тритій і також вступати в реакцію. Ланцюгові реакції поділу та синтезу обмінюються нейтронами одна з одною та підвищують ефективність обох реакцій. Більша сила імплозії, підвищена ефективність розщеплюваної «свічки запалювання» завдяки підсиленню нейтронами термоядерного синтезу та сам термоядерний вибух забезпечують значно більшу потужність вибуху від вторинного елемента, незважаючи на те, що він часто є не набагато більшим за первинний елемент{{Citation needed|date=Червень 2021}}.
[[Файл:TellerUlamAblation.png|центр|міні|700x700пкс|Послідовність спрацьовування механізму абляції. {{Ordered list|Боєголовка перед вибухом. Вкладені сфери вгорі є первинним ступенем елементів поділу. Циліндри внизу є вторинним ступенем, пристроєм синтезу.|Вибухові речовини первинного елемента поділу здетонували та стиснули [[Ядро (ядерна зброя)|ядро первинного елемента]].|Реакція поділу первинного елемента завершилася, і первинний елемент тепер має температуру в кілька мільйонів градусів та випромінює гамма та жорстке рентгенівське випромінювання, нагріваючи внутрішню частину {{iw|Гольраум|гольраума|en|Hohlraum}}, екран і тампер вторинного елемента.|Первинна реакція закінчилася і розширилася. Поверхня штовхача для вторинного елемента тепер настільки гаряча, що він [[Абляція|випаровується]] або розширюється, штовхаючи решту вторинного елемента (тампер, термоядерне паливо та розщеплювану «свічку запалювання») всередину. «Свічка запалювання» починає реакцію поділу. Не зображено: радіаційний канал також випаровується та розширюється назовні (опущено для наочності діаграми).|Паливо вторинного елемента почало реакцію термоядерного синтезу і незабаром вичерпається в реакції синтезу. Починає формуватися вогняна куля.}}]]Наприклад, для випробування «Redwing Mohawk» 3 липня 1956 року вторинний елемент під назвою «Flute» був приєднаний до первинного елемента «Swan». «Flute» мав 38&nbsp;см у діаметрі та 59&nbsp;см у довжину, приблизно як «Swan». Але він важив у десять разів більше і створював у 24 рази більше енергії (355 кілотонн проти 15 кілотонн){{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Не менш важливо, що активні інгредієнти «Flute», ймовірно, коштували не дорожче, ніж у «Swan». Більша частина реакції поділу створювалась з дешевого урану-238, а тритій вироблявся на місці під час вибуху. Тільки «свічка запалювання» на осі вторинного елемента повинна була мати здатність до розщеплення{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Сферичний вторинний елемент може досягти вищої щільності стиснення, ніж вторинний елемент циліндричної форми, оскільки сферичний вибух здійснює стиснення з усіх боків до однієї точки. Однак у боєголовках потужністю понад одну мегатонну діаметр сферичної вторинної частини буде занадто великим для більшості застосувань. У таких випадках вторинний елемент має мати циліндричну форму. Після 1970 року невеликі конусоподібні носії в балістичних ракетах із кількома боєголовками, як правило, містили боєголовки зі сферичними вторинними елементами та мали потужність кілька сотень кілотонн{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Як і у випадку з підсиленням, переваги двоступеневої термоядерної конструкції настільки вагомі, що немає жодного стимулу не використовувати її, після того, як нація опановує цю технологію{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

З інженерної точки зору, радіаційна імплозія дозволяє використати кілька відомих властивостей матеріалів ядерної бомби, які досі уникали практичного застосування. Наприклад:
* Оптимальним способом зберігання дейтерію в досить щільному стані є хімічне зв'язування його з літієм у вигляді дейтериду літію. Але ізотоп літію-6 також є вихідним матеріалом для виробництва тритію, а бомба, що вибухає, є ядерним реактором. Радіаційна імплозія утримає систему разом достатньо довго, щоб забезпечити повне перетворення літію-6 на тритій впродовж часу, коли бомба спрацьовує. Таким чином, сполучний агент для дейтерію дозволяє використовувати реакцію термоядерного синтезу D-T без будь-якого попереднього виготовлення тритію в зберігання йогом в вторинному елементі. Тим самим усувається необхідність виробництва тритію{{Citation needed|date=Червень 2021}}.
* Для того, щоб вторинний елемент був стиснутий гарячою радіаційно-індукованою плазмою, яка його оточує, він повинен залишатися холодним протягом першої мікросекунди, тобто він повинен бути закритий масивним радіаційним (тепловим) екраном. Масивність екрана дозволяє йому виконувати роль тампера, додаючи імпульсу та тривалості вибуху. Жоден матеріал не підходить краще для обох цих завдань, ніж звичайний, дешевий уран-238, який також зазнає поділу, коли на нього наштовхуються нейтрони, вироблені в результаті синтезу D-T. Таким чином, ця оболонка, яку називають штовхачем, має три функції: підтримувати охолодження вторинного елемента; утримувати його інерційно в сильно стислому стані; і, нарешті, служити головним джерелом енергії для всієї бомби. Витратний штовхач робить бомбу швидше урановою бомбою поділу, ніж водневою бомбою синтезу. Інсайдери ніколи не використовували термін «воднева бомба»<ref>Until a reliable design was worked out in the early 1950s, the hydrogen bomb (public name) was called the superbomb by insiders. After that, insiders used a more descriptive name: two-stage thermonuclear. Two examples. From Herb York, ''The Advisors'', 1976, «This book is about … the development of the H-bomb, or the superbomb as it was then called.» p. ix, and «The rapid and successful development of the superbomb (or super as it came to be called) …» p. 5. From National Public Radio Talk of the Nation, November 8, 2005, Siegfried Hecker of Los Alamos, «the hydrogen bomb&nbsp;— that is, a two-stage thermonuclear device, as we referred to it&nbsp;— is indeed the principal part of the US arsenal, as it is of the Russian arsenal.»</ref>.
* Нарешті, теплова енергія для початку термоядерного синтезу надходить не від первинної ядерної бомби, а від вторинної, яка називається «свічка запалювання», вбудованої в центрі вторинного елемента. Імплозія вторинного елемента призводить до імплозії цієї «свічки запалювання», детонуючи її та починаючи синтез в матеріалі навколо неї, але «свічка запалювання» потім продовжує поділ в насиченому нейтронами середовищі, доки не буде повністю витрачена, значно додаючи до потужності<ref name="CLR"/>.

За наступні п'ятдесят років більш ефективний спосіб створення термоядерної бомби не було винайдено. Це дизайн, обраний Сполученими Штатами, Росією, Великобританією, Китаєм і Францією, п'ятьма термоядерними державами. 3 вересня 2017 року [[Ядерне випробування в Північній Кореї (2017)|Північна Корея здійснила]] (відповідно до власних повідомлень) своє перше випробування «двоступеневої термоядерної зброї»<ref name="cnbc-20170903">{{cite news|title=North Korea hydrogen bomb: Read the full announcement from Pyongyang|last=Kemp|first=Ted|publisher=CNBC News|date=3 вересня 2017|url=https://www.cnbc.com/2017/09/03/north-korea-hydrogen-bomb-read-the-full-announcement-from-pyongyang.html|access-date=5 вересня 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904051152/https://www.cnbc.com/2017/09/03/north-korea-hydrogen-bomb-read-the-full-announcement-from-pyongyang.html|archive-date=4 вересня 2017|language=en}}</ref>. {{нп|Тед Тейлор (фізик)|Тед Тейлор|en|Ted Taylor (physicist)}}, після перегляду оприлюднених фотографій розібраних компонентів зброї, зроблених до 1986 року, висловив думку, що Ізраїль володів підсиленою зброєю і потребував би суперкомп'ютерів тієї епохи, щоб просунутися далі до повної двоступеневої зброї в мегатонному діапазоні без ядерних випробувань<ref>{{cite web|title=Israel's Nuclear Weapon Capability: An Overview|website=wisconsinproject.org|url=https://www.wisconsinproject.org/israels-nuclear-weapon-capability-an-overview/|access-date=2016-10-03|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20150429192508/http://www.wisconsinproject.org/countries/israel/nuke.html|archive-date=2015-04-29|language=en}}</ref>. Інші країни, що володіють ядерною зброєю, Індія та Пакистан, ймовірно, мають одноступеневу зброю, можливо, підсилену<ref name="CLR"/>.

=== Проміжний пристрій ===
У двоступеневій термоядерній зброї енергія первинного пристрою впливає на вторинний. Важливий{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=Подробиці, оприлюднені про Айві Майк, свідчать про те, що проміжний етап не потрібен для зброї великого розміру}} модулятор передачі енергії називається проміжним; він знаходиться між первинним та вторинним елементами і захищає термоядерне паливо вторинного елемента від дуже швидкого нагрівання, яке може призвести до звичайного (невеликого за енергією) теплового вибуху ще до того, коли реакція термоядерного синтеза матиме змогу початися{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=Можливі різні варіації, але важливим є заповнення каналів випромінювання плазмою з низьким індексом Z, яка не є непрозорою для випромінювання, на відміну від плазми з високим індексом Z}}.

У відкритій літературі дуже мало інформації про механізм роботи проміжних пристроїв{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=Подробиці про непрозорість плазми можна знайти в літературі про інерційний термоядерний синтез}}. Перше посилання, офіційно оприлюднене для громадськості в офіційному урядовому документі США було підписом на зображенні, що рекламувало програму надійної заміни боєголовок у 2007 році: у разі створення ця нова конструкція замінить «токсичний, крихкий матеріал» і «дорогий „спеціальний“ матеріал» в проміжному пристрої<ref>[[commons:File:Reliable Replacement Warhead Features.jpg|"Improved Security, Safety & Manufacturability of the Reliable Replacement Warhead"]], NNSA March 2007.</ref>. Це твердження припускає, що проміжний елемент може містити берилій для зменшення потоку нейтронів від первинного елемента, і, можливо, якісь інші речовини для поглинання і повторного випромінювання певним чином рентгенівських променів<ref>[https://fas.org/sgp/eprint/morland_image026.gif A 1976 drawing] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160403132417/https://fas.org/sgp/eprint/morland_image026.gif |date=3 квітня 2016}} which depicts an interstage that absorbs and re-radiates x-rays. From Howard Morland, [https://fas.org/sgp/eprint/cardozo.html «The Article»], {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160322014302/https://fas.org/sgp/eprint/cardozo.html |date=22 березня 2016}} ''Cardozo Law Review'', March 2005, p. 1374.</ref>. Є також деякі припущенні, що проміжний пристрій, який може мати кодову назву [[Fogbank]], може бути [[Аерогелі|аерогелем]], можливо легованим берилієм та/або іншими речовинами<ref>{{cite news|title=Technical hitch delays renewal of nuclear warheads for Trident|author=Ian Sample|newspaper=[[The Guardian]]|date=6 березня 2008|url=https://www.theguardian.com/uk/2008/mar/06/military.greenpolitics?gusrc=rss&feed=politics|access-date=15 грудня 2016|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160305035909/http://www.theguardian.com/uk/2008/mar/06/military.greenpolitics?gusrc=rss&feed=politics|archive-date=5 березня 2016|language=en}}</ref><ref>[https://www.armscontrolwonk.com/archive/201814/fogbank/ «ArmsControlWonk: FOGBANK»] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20100114172137/http://www.armscontrolwonk.com/1814/fogbank |date=14 січня 2010}}, March 7, 2008. (Accessed 2010-04-06)</ref>.

Проміжний і вторинний елементи поміщені разом всередину мембрани з нержавіючої сталі, щоб утворити механічно зафіксовану збірку, компонування, яке ніколи не було зображено на жодному кресленні в відкритому обігу<ref>[https://fas.org/sgp/eprint/w-88sand.htm «SAND8.8&nbsp;— 1151 Nuclear Weapon Data&nbsp;— Sigma I»], {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160423004514/https://fas.org/sgp/eprint/w-88sand.htm |date=23 квітня 2016}} Sandia Laboratories, September 1988.</ref>. Найдетальніша ілюстрація проміжного елемента показує британську термоядерну зброю з кластером елементів між первинним і циліндричним вторинним елементами. Вони позначаються як «кінцева кришка та лінза для фокусування нейтронів», «рама для відбивача/нейтронної гармати» та «обгортка відбивача». Походження рисунка, опублікованого в мережі Інтернеті Грінпіс, невідоме, і супровідні пояснення відсутні<ref>[https://fas.org/sgp/eprint/morland_image037.gif The Greenpeace drawing.] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160315104941/https://fas.org/sgp/eprint/morland_image037.gif |date=15 березня 2016}} From Morland, ''Cardozo Law Review'', March 2005, p. 1378.</ref>.

== Специфічні конструкції ==
Хоча кожна конструкція ядерної зброї належить одній з вищезазначених категорій, специфічні конструкції час від часу стають предметом новин і публічних обговорень, часто з неправильними описами того, як вони працюють і що вони роблять. Нижче наведено деякі приклади таких конструкцій.

=== Будильник/Слойка ===
Першою спробою використати симбіотичні відносини між поділом і синтезом була конструкція 1940-х років, яка змішувала паливо для поділу і термоядерного синтезу в тонких шарах, що чергувалися. Для конструкції з одним ступенем це було незграбне застосування підсиленого ділення. Вперше пристрій став практичним, коли він був включений у склад вторинного елемента двоступеневої термоядерної зброї<ref>«The 'Alarm Clock' … became practical only by the inclusion of Li6 (in 1950) and its combination with the radiation implosion.» Hans A. Bethe, [https://fas.org/nuke/guide/usa/nuclear/bethe-52.htm Memorandum on the History of Thermonuclear Program] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160304030002/https://fas.org/nuke/guide/usa/nuclear/bethe-52.htm |date=4 березня 2016}}, May 28, 1952.</ref>.

Назва в США, Будильник ({{lang-en|Alarm Clock}}), походить від Теллера: він назвав її так, тому що він міг «пробудити світ» через можливості потенціалу іншого проекту «Супер»{{sfn|Rhodes|1995|p=256}}. Російська назва того самого дизайну була більш описовою: листкове тісто (рос. Слойка), або багатошаровий торт. Одноступенева радянська «Слойка» була випробувана 12 серпня 1953 року. Одноступеневі американські аналоги ніколи не були випробувані, але 26 квітня 1954 року була випробувана двоступенева термоядерна версія пристрою під кодовою назвою «Будильник», під час випробування під кодовою назвою {{Не перекладено|Castle Union|3=en|4=Castle Union}}, яке було частиною серії випробувань {{Не перекладено|Operation Castle|3=en|4=Operation Castle}}. Потужність вибуху на атолі [[Бікіні (атол)|Бікіні]] становила 6,9 мегатонни{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Оскільки в радянському випробуванні «Слойки» використовувався сухий дейтерид літію-6 за вісім місяців до першого американського випробування з його використанням («Castle Bravo», 1 березня 1954&nbsp;р.), іноді стверджувалося, що СРСР виграв перегони з розробки водневої бомби, хоча насправді Сполучені Штати випробували і розробили першу водневу бомбу (випробування водневої бомби «Айві Майк»). У випробуваннях «Айві Майк» в США в 1952 році використовувався кріогенно охолоджений рідкий дейтерій як термоядерне паливо у вторинному елементі та застосовувалася реакція термоядерного синтезу D-D. Проте перше радянське випробування з використанням вторинного елемента, який стискувався радіацією, що є основною характеристикою справжньої водневої бомби, відбулося 23 листопада 1955 року, через три роки після випробування «Айві Майк». Насправді, справжня робота над схемою імплозії в Радянському Союзі почалася лише на початку 1953 року, через кілька місяців після успішного випробування «Слойки»{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Чисті бомби ===
[[Файл:Bassoon_Prime.jpg|праворуч|міні|Фагот, прототип чистої бомби потужністю 9,3 мегатонни або брудної бомби потужністю 25 мегатонн. На світлині показана брудна версія, до випробувань у 1956 році. Два кріплення ліворуч&nbsp;— ''[[#Світлові труби|світлові труби]]''; див. нижче для уточнення.]]
1 березня 1954 року відбувся найбільший в історії США ядерний випробувальний вибух, 15-мегатонний заряд «[[Кастл Браво]]» під час серії випробувань {{Не перекладено|Operation Castle|3=en|4=Operation Castle}} на атолі Бікіні, який майже миттєво призвів до забруднення смертельною дозою радіоактивних опадів 6&nbsp;000 квадратних миль (16&nbsp;000&nbsp;км2) поверхні Тихого океану<ref>See [[:Файл:Bravo fallout2.png|map]].</ref>. Радіаційні ураження жителів [[Маршаллові Острови|Маршаллових Островів]] і [[Дайґо Фукурю Мару|японських рибалок]] зробили цей факт загальновідомим і показали роль реакції поділу в водневих бомбах.

У відповідь на громадське занепокоєння щодо радіоактивних опадів було зроблено спробу створити чисту багато-мегатонну зброю, яка майже повністю покладається на термоядерний синтез. Енергія, вироблена при розщепленні [[Уран-238|незбагаченого природного урану]] при використанні як матеріалу тамперу на вторинній і наступних ступенях у конструкції Теллера-Уляма, може значно перевищувати енергію, що вивільняється при термоядерному синтезі, як це було під час випробування «Кастл Браво». Заміна матеріалу, [[Матеріал, що здатний до розщеплення|що розщеплюється]], в тампері іншим матеріалом є важливою для виробництва «чистої» бомби. У такому пристрої тампер більше не додає енергію, тому для будь-якої заданої ваги чиста бомба матиме меншу потужність. Найперший відомий випадок випробування триступеневого пристрою, в якому третій ступінь (який називають третинним), запалювався вторинним ступенем, стався 27 травня 1956 року при випробуваннях пристрою Фагот ({{lang-en|Bassoon}}). Цей пристрій було випробувано під час випробування під назвою «Zuni» {{Не перекладено|Операція Redwing|операції Redwing|en|Operation Redwing}}. В цьому вибуху використовувалися тампери, не здатні до розщеплювання. Використовувався інертний матеріал-замінник, такий як вольфрам або свинець. Потужність вибуху склала 3,5 мегатонни, з яких 85&nbsp;% походила від синтезу і лише 15&nbsp;% від поділу{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Загальнодоступні відомості про пристрої, які виробляли найбільшу частку своєї потужності завдяки реакціям термоядерного синтезу відносяться до [[Мирний ядерний вибух|мирних ядерних вибухів]] 1970-х років. Іншими прикладами є 50-мегатонна «<nowiki/>[[Цар-бомба]]<nowiki/>» з 97&nbsp;% синтезу<ref>[https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-5.html 4.5 Thermonuclear Weapon Designs and Later Subsections] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303170957/https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-5.html|date=3 березня 2016}}. Nuclearweaponarchive.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref>, 9,3-мегатонний тест {{Не перекладено|Operation Hardtack I|операція Hardtack Poplar|en|Operation Hardtack I}} з 95&nbsp;% синтезу<ref>[https://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Hardtack1.html Operation Hardtack I] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160910232153/https://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Hardtack1.html|date=10 вересня 2016}}. Nuclearweaponarchive.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref> і 4,5-мегатонний тест {{Не перекладено|Операція Redwing|операції Redwing|en|Operation Redwing}} з 95&nbsp;% синтезу<ref>[https://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Redwing.html Operation Redwing] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160910232205/https://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Redwing.html|date=10 вересня 2016}}. Nuclearweaponarchive.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref>.

Найбільш амбітне мирне застосування ядерних вибухів було проведено СРСР з метою створення {{нп|Печорсько-Камський канал|112-кілометрового каналу між басейном річок Печори та басейном річок Ками|en|Pechora–Kama Canal}}, приблизно половина якого мала бути побудована за допомогою серії підземних ядерних вибухів. Повідомлялося, що для досягнення кінцевої мети може бути використано близько 250 ядерних пристроїв. Випробування «Тайга» мали продемонструвати здійсненність проекту. Три з цих «чистих» пристроїв потужністю 15 кілотонн кожен були розміщені в окремих свердловинах, розташованих на відстані близько 165&nbsp;м одна від одної на глибині 127&nbsp;м. Вони були одночасно підірвані 23 березня 1971 року, викидуючи радіоактивний стовп у повітря, який переносився вітром на схід. Утворена траншея була близько 700&nbsp;м в довжину і 340&nbsp;м в ширину з непримітною глибиною всього 10-15 м<ref>{{cite journal |last1=Ramzaev |first1=V. |last2=Repin |first2=V. |last3=Medvedev |first3=A. |last4=Khramtsov |first4=E. |last5=Timofeeva |first5=M. |last6=Yakovlev |first6=V. |title=Radiological investigations at the "Taiga" nuclear explosion site: Site description and in situ measurements |journal=Journal of Environmental Radioactivity |language=en |volume=102 |issue=7 |pages=672–680 |pmid=21524834 |doi=10.1016/j.jenvrad.2011.04.003 |date=July 2011 |url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0265931X11000750}}</ref>. Незважаючи на «чисту» природу пристроїв, ця зона все ще демонструє помітно вищу (хоча здебільшого нешкідливу) концентрацію продуктів поділу; інтенсивне нейтронне бомбардування ґрунту, самого пристрою і опорних конструкцій також призвело до активації стабільних елементів і створення значної кількості техногенних радіоактивних елементів, такі як <sup>60</sup>Co. Загальна небезпека, пов'язана з концентрацією радіоактивних елементів, створеною трьома пристроями в цьому місці, все ще незначна, але більш масштабний проект, як було передбачено, мав би значні наслідки як через випадання радіоактивного шлейфу, так і через створення радіоактивних елементів внаслідок бомбардування нейтронами<ref>{{cite journal |last1=Ramzaev |first1=V. |last2=Repin |first2=V. |last3=Medvedev |first3=A. |last4=Khramtsov |first4=E. |last5=Timofeeva |first5=M. |last6=Yakovlev |first6=V. |title=Radiological investigations at the "Taiga" nuclear explosion site, part II: man-made γ-ray emitting radionuclides in the ground and the resultant kerma rate in air |journal=Journal of Environmental Radioactivity |language=en |volume=109 |pages=1–12 |pmid=22541991 |doi=10.1016/j.jenvrad.2011.12.009 |date=July 2012 |url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0265931X11003043}}</ref>.

19 липня 1956 року голова [[Комісія з атомної енергії США|комісії з атомної енергії США]] Льюїс Штраус заявив, що випробування «чистої» бомби {{нп|Операція Redwing|Redwing Zuni|en|Operation Redwing}} «мало велике значення … з точки зору гуманітарного аспекту». Однак менш ніж через два дні після цього оголошення було випробувано «брудну» версію пристрою «Фагот» під назвою «Bassoon Prime» із встановленим тампером з [[Уран-238|урану-238]] на баржі біля узбережжя атолу Бікіні під час випробування {{нп|Операція Redwing|Redwing Tewa|en|Operation Redwing}}. Потужність «Bassoon Prime» склала 5 мегатонн, з яких 87&nbsp;% походили з реакції поділу. Дані, отримані в результаті цього та інших випробувань, дозволили завершити розгортання найпотужнішої (за наявними відомостями) ядерної зброї США, [[Потужність ядерної зброї|найпотужнішою зброєю]], яка будь-коли була виготовлена, триступеневої термоядерної зброї з максимальною «брудною» потужністю 25 мегатонн, відомою під назвою [[ядерна бомба B41|B41]]. Носіями B41 мали бути бомбардувальники ВПС США, до виводу з експлуатації; ця зброя ніколи не була повністю випробувана{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=релевантність також не зрозуміла}}.

=== Третє покоління ===
Ядерна зброя першого та другого поколінь вивільняє енергію у вигляді вибухів, які розповсюджуються в усі боки. Ядерна зброя третього покоління<ref>{{cite book |title=The Role and Control of Weapons in the 1990s |last1=Barnaby |first1=Frank |date=2012 |publisher=Routledge |isbn=978-1134901913 |url=https://books.google.com/books?id=H8wwRGrD6V4C&q=third+generation+nuclear+weapons+project+excalibur+prometheus&pg=PT148 |access-date=2020-11-02 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20210904154853/https://books.google.com/books?id=H8wwRGrD6V4C&q=third+generation+nuclear+weapons+project+excalibur+prometheus&pg=PT148 |archive-date=2021-09-04}}</ref><ref>{{cite web |title=Bulletin of the Atomic Scientists |publisher=Educational Foundation for Nuclear Science, Inc |date=March 1991 |url=https://books.google.com/books?id=rwwAAAAAMBAJ&q=shaped+nuclear+charge+third+generation+nuclear+weapons&pg=PA31 |access-date=2020-11-02 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20210904154853/https://books.google.com/books?id=rwwAAAAAMBAJ&q=shaped+nuclear+charge+third+generation+nuclear+weapons&pg=PA31 |archive-date=2021-09-04}}</ref><ref>{{cite book |title=SDI: Technology, survivability, and software |publisher=DIANE |isbn=978-1428922679 |url=https://books.google.com/books?id=XDTo_35uQcUC&q=sdi+nuclear+shotgun&pg=PA122 |access-date=2020-11-02 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20210904154853/https://books.google.com/books?id=XDTo_35uQcUC&q=sdi+nuclear+shotgun&pg=PA122 |archive-date=2021-09-04}}</ref> використовує експериментальні боєголовки і пристрої зі спеціальним ефектом, завдяки якому енергія вибуху може вивільнятися спрямовано; деякі з таких пристроїв були випробувані під час [[Холодна війна|холодної війни]], але ніколи не були розгорнуті. До них відносяться:
* Проект «Прометей» ({{lang-en|Prometheus}}), також відомий як «Ядерна рушниця» ({{lang-en|Nuclear Shotgun}}), у якому використовувався ядерний вибух для прискорення кінетичних снарядів для перехоплення [[Міжконтинентальна балістична ракета|МБР]]<ref>{{cite book |title=The Role and Control of Weapons in the 1990s |isbn=978-1134901913 |last1=Barnaby |first1=Frank |date=2012 |publisher=Routledge |url=https://books.google.com/books?id=H8wwRGrD6V4C&q=prometheus+nuclear+shotgun&pg=PT148 |access-date=2020-11-02 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20210904154854/https://books.google.com/books?id=H8wwRGrD6V4C&q=prometheus+nuclear+shotgun&pg=PT148 |archive-date=2021-09-04}}</ref>.
* {{нп|Проект Екскалібур|Проект Екскалібур|en|Project Excalibur}}, рентгенівський лазер з ядерною накачкою для [[Протиракетна оборона|знищення балістичних ракет]].
* {{нп|Ядерний кумулятивний заряд|Ядерні кумулятивні заряди|en|Nuclear shaped charge}}, які фокусують свою енергію в певних напрямках.
* [[Оріон (МКА)|Проект Оріон]] досліджував використання ядерної вибухової речовини для ракетного руху.

=== Четверте покоління ===
П'ять найбільших держав, що володіють ядерною зброєю, вивчають новітні проекти ядерної зброї 4-го покоління<ref>{{cite arXiv |eprint=physics/0510071 |last1=Gsponer |first1=Andre |title=Fourth Generation Nuclear Weapons: Military effectiveness and collateral effects |year=2005}}</ref><ref>[https://nuclearweaponarchive.org/News/INESAPTR1.html Fourth Generation Nuclear Weapons] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160323010905/https://nuclearweaponarchive.org/News/INESAPTR1.html |date=23 березня 2016}}. Nuclearweaponarchive.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref><ref>[http://whyfiles.org/167new_nukes/4.html Never say «never»] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160418234450/http://whyfiles.org/167new_nukes/4.html |date=18 квітня 2016}}. Whyfiles.org. Retrieved on 2011-05-01.</ref>, включаючи [[Чиста термоядерна зброя|зброю чистого термоядерного синтезу]] та {{нп|Ядерний імпульсний рух, каталізований антиречовиною|каталізовані антиматерією ядерні імпульсні пристрої|en|Antimatter-catalyzed nuclear pulse propulsion}}<ref>{{cite book
|url=https://books.google.com/books?id=aUk5DAAAQBAJ&q=thermonuclear+arbitrarily+high+number+of+stages&pg=PT241
|title=Tools of War: History of Weapons in Modern Times
|last1=Ramsey
|first1=Syed
|date=2016
|publisher=Vij Books India Private Limited
|language=en
|isbn=978-9386019837
|access-date=2020-11-02
|url-status=live
|archive-url=https://web.archive.org/web/20170816184655/https://books.google.com/books?id=aUk5DAAAQBAJ&pg=PT241&lpg=PT241&dq=thermonuclear+arbitrarily+high+number+of+stages&source=bl&ots=y3fH57GESs&sig=F4qT3k7qICbrNUuH85a4pXY2G9Q&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjUtfPXm7bTAhXiAJoKHftZAIkQ6AEIUjAG
|archive-date=2017-08-16
}}</ref><ref>{{cite web|title=Details on antimatter triggered fusion bombs|date=2015-09-22|url=https://www.nextbigfuture.com/2015/09/details-on-antimatter-triggered-fusion.html|access-date=2017-04-21|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170422125419/http://www.nextbigfuture.com/2015/09/details-on-antimatter-triggered-fusion.html|archive-date=2017-04-22|language=en}}</ref><ref>[http://weapons.technology.youngester.com/2010/04/4th-generation-nuclear-nanotech-weapons.html Weapon and Technology: 4th Generation Nuclear Nanotech Weapons] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20140924231938/http://weapons.technology.youngester.com/2010/04/4th-generation-nuclear-nanotech-weapons.html |date=24 вересня 2014}}. Weapons.technology.youngester.com (2010-04-19). Retrieved on 2011-05-01.</ref>.

=== Кобальтові бомби ===
{{main|Кобальтова бомба}}
{{See also|Посолена бомба}}
Бомба кінця світу, яка стала популярною завдяки [[На березі (роман Невіла Шюта)|роману]] [[Невіл Шют|Невіла Шута]] 1957 року та екранізації 1959 року ''«[[На березі (фільм, 1959)|На березі]]»'', кобальтова бомба&nbsp;— це воднева бомба з кобальтовою оболонкою. Активований нейтронами кобальт максимізував би екологічну шкоду від радіоактивних опадів. Ці бомби були популяризовані у фільмі 1964 року ''[[Доктор Стрейнджлав, або Як я перестав хвилюватись і полюбив бомбу|«Доктор Стрейнджлав або: Як я навчився перестати хвилюватися і полюбив бомбу»]].'' Матеріал, доданий до бомб, у фільмі називається «кобальт-торій G»{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Можливість використання «посолених» пристроїв досліджувалась Міністерством оборони США<ref>{{cite book |first1=Samuel |last1=Glasstone |title=The Effects of Nuclear Weapons |year=1962 |publisher=U.S. Department of Defense, U.S. Atomic Energy Commission |pages=464–466 |url=https://books.google.com/books?id=Ovu108BraNUC}}</ref>. Продукти поділу такі ж смертоносні, як активований нейтронами кобальт. Стандартна термоядерна зброя з високою частиною поділу автоматично стає зброєю радіологічної війни, брудною, так само, як і кобальтова бомба{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

На початку гамма-випромінювання продуктів поділу еквівалентної бомби з реакціями «поділ-синтез-поділ» набагато інтенсивніше, ніж [[Кобальт-60|<sup>60</sup>Co]]: у 15&nbsp;000 разів інтенсивніше за першу годину; у 35 разів інтенсивніше за перший тиждень; в 5 разів інтенсивніше через 1 місяць; рівні випромінювання приблизно однакові через 6 міс. Після цього випромінювання продуктів поділу еквівалентної бомби швидко спадає, таким чином, що радіоактивні опади бомби з <sup>60</sup>Co у 8 разів інтенсивніше через 1 рік, і в 150 разів інтенсивніше через 5 років. Випромінювання довгоживучих ізотопів, що утворюються в результаті вибуху еквівалентної бомби, знов стануть більш інтенсивними, ніж у бомби з <sup>60</sup>Co, через приблизно 75 років<ref name="Nuclear Weapons FAQ: 1.6"/>.

Випробування потрійного ядерного [[залп]]у «Тайга», як частина попереднього проекту {{нп|Печорсько-Камський канал|Печорсько-Камського каналу|en|Pechora–Kama Canal}} в березні 1971 року, створило невелику кількість продуктів ділення, отже, порівняно велика кількість активованих нейтронами речовин корпусу, а саме <sup>60</sup>Co, відповідає за більшу частину залишкової активності в цьому місці на даний момент. Станом на 2011 рік, [[Нейтронна активація|нейтронна активація, спричинена термоядерним синтезом]] стала джерелом приблизно половини дози гамма-випромінювання на полігоні. Ця доза надто мала, щоб спричинити шкідливі наслідки, і навколо озера, яке утворилося, сформувалась нормальна зелена рослинність<ref>{{cite journal |title=Radiological investigations at the "Taiga" nuclear explosion site: Site description and in situ measurements |pmid=21524834 |volume=102 |issue=7 |journal=Journal of Environmental Radioactivity |pages=672–680 |year=2011 |last1=Ramzaev |first1=V |last2=Repin |first2=V |last3=Medvedev |first3=A |last4=Khramtsov |first4=E |last5=Timofeeva |first5=M |last6=Yakovlev |first6=V |doi=10.1016/j.jenvrad.2011.04.003}}</ref><ref>{{cite journal |title=Radiological investigations at the "Taiga" nuclear explosion site, part II: man-made γ-ray emitting radionuclides in the ground and the resultant kerma rate in air |pmid=22541991 |volume=109 |journal=Journal of Environmental Radioactivity |pages=1–12 |year=2012 |last1=Ramzaev |first1=V |last2=Repin |first2=V |last3=Medvedev |first3=A |last4=Khramtsov |first4=E |last5=Timofeeva |first5=M |last6=Yakovlev |first6=V |doi=10.1016/j.jenvrad.2011.12.009}}</ref>.

=== Необмежені багатоступеневі пристрої ===
Існує поширена концепція пристрою, який має довільно велику кількість ступенів Теллера-Уляма, кожна з яких викликає більшу радіаційну імплозію, ніж попередня ступінь<ref>{{cite book
|last1=Winterberg
|first1=Friedwardt
|title=The Release of Thermonuclear Energy by Inertial Confinement: Ways Towards Ignition
|publisher=World Scientific
|date=2010
|pages=192–193
|isbn=978-9814295918
|url=https://books.google.com/books?id=B7RV_vASz0EC&q=arbitrarily+large+gains%22staged+Teller-Ulam&pg=PA192
|access-date=2020-11-02
|url-status=live
|archive-url=https://web.archive.org/web/20210805053441/https://books.google.com/books?id=B7RV_vASz0EC&q=arbitrarily+large+gains%22staged+Teller-Ulam&pg=PA192
|archive-date=2021-08-05
}}</ref><ref>{{cite book
|last1=Croddy
|first1=Eric A.
|last2=Wirtz
|first2=James J.
|last3=Larsen
|first3=Jeffrey, Eds.
|title=Weapons of Mass Destruction: An Encyclopedia of Worldwide Policy, Technology, and History
|publisher=ABC-CLIO, Inc.
|date=2005
|page=376
|isbn=978-1-85109-490-5
|url=https://books.google.com/books?id=ZzlNgS70OHAC&q=almost+unlimited+yield&pg=RA1-PA376
|access-date=2020-11-02
|url-status=live
|archive-url=https://web.archive.org/web/20210904154854/https://books.google.com/books?id=ZzlNgS70OHAC&q=almost+unlimited+yield&pg=RA1-PA376
|archive-date=2021-09-04
}}</ref>, проте технічна можливість реалізації цієї концепції викликає сумніви<ref name=ieri>{{cite web |title=Fission, Fusion and Staging |website={{нп|Європейський інститут міжнародних відносин|IERI|en|IERI}} |url=https://www.ieri.be/fr/publications/ierinews/2011/juillet/fission-fusion-and-staging |access-date=2013-05-22 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20160305053224/http://ieri.be/fr/publications/ierinews/2011/juillet/fission-fusion-and-staging |archive-date=2016-03-05 |quote=How much larger can bombs be made through staging? One often finds claims on the public Internet that multiple stages could be combined one after the other, in an arbitrary large number, and that therefore the in-principle yield of a thermonuclear could be increased without limit. Such authors usually conclude this argument with the wise statement that nuclear weapons were made already so destructive, that no one could possibly think of increasing their yield even further, or that their military use would be pointless... The idea of adding four, ten, a hundred stages, in a disciplined and well orderly way, driving a larger radiation-driven implosion after the other sounds much more like a sheer nonsense than an in-principle design for an Armageddon-class weapon. It should be added that, to the best knowledge of this author, statements about the actual yield of the most powerful weapons in the U.S. nuclear arsenal, either deployed or envisaged at some stage, were declassified, but no detailed hints at triple staging were released in the open from official sources. Also, there are (convincing) well-known sketches and some reasonable-looking calculations in the open literature about two-stage weapons, but no similarly accurate descriptions of true three stages concepts.}}</ref>. У відкритій літературі «є добре відомі ескізи та обґрунтовані розрахунки двоступеневої зброї, але подібні точні описи справжніх концепцій трьох ступенів відсутні»<ref name=ieri/>.

У дослідженні Джорджа Леммера «Повітряні сили та стратегічне стримування 1951—1960» 1967 року згадується, що у 1957 році Національна лабораторія Лос-Аламоса заявляла про можливість створення боєголовки потужністю 1000&nbsp;мегатонн<ref>[https://nsarchive2.gwu.edu/nukevault/ebb249/doc09.pdf The Air Force and Strategic Deterrence 1951—1960. USAF historical division Liaison Office by George F. Lemmer 1967, p. 13. Formerly restricted data] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20140617080527/http://www2.gwu.edu/~nsarchiv/nukevault/ebb249/doc09.pdf |date=17 червня 2014}}.</ref>. Вочевидь, три проекти у діапазоні гігатонн (1000&nbsp;мегатонн) було розглянуто в США; проекти [[Ліверморська національна лабораторія імені Лоуренса|Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса]] «Гномон» ({{lang-en|GNOMON}}) та «Сонячний годинник» ({{lang-en|SUNDIAL}})&nbsp;– предмети, що відкидають тінь&nbsp;– та проект [[Лос-Аламоська національна лабораторія|Лос-Аламоської національної лабораторії]] «TAV». Метою «Сонячного годинника» було досягнення потужності 10&nbsp;Гт{{Citation needed|date=Червень 2019|reason=primary source needed}}, в той час, як метою для «Гномона» та «TAV» було досягнення 1&nbsp;Гт<ref>Bowen and Little, «AF Atomic Energy Program» Vol I—V RS. Authors: Lee Bowen and Stuart Little.</ref>{{better source needed|date=Червень 2019|reason=недоступне джерело}}. Було подано запит у відповідності до акту про [[Свобода інформації|свободу інформації]] (FOIA 13-00049-K) щодо інформації про ці три дизайни США. У запиті було відмовлено на підставі законодавчих винятків щодо секретних матеріалів; відмову було оскаржено, але в квітні 2016 року запит було остаточно відхилено<ref>{{cite web |title=2013 FOIA Log |url=https://documents.theblackvault.com/documents/foia/FOIA%2014-00108-H.pdf |access-date=2014-10-06 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20160304063659/http://documents.theblackvault.com/documents/foia/FOIA%2014-00108-H.pdf |archive-date=2016-03-04}}</ref><ref>{{cite web |title=Case No. FIC-15-0005 |url=https://www.energy.gov/sites/prod/files/2016/04/f30/FIC-15-0005.pdf |access-date=2016-10-25 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20161025114419/http://energy.gov/sites/prod/files/2016/04/f30/FIC-15-0005.pdf |archive-date=2016-10-25}}</ref>.

Після занепокоєння, викликаного зіткненням у 1994 році [[Комета Шумейкерів — Леві 9|комети Шумейкерів-Леві 9]] з планетою [[Юпітер (планета)|Юпітер]] (яке, за деякими оцінками, мало масштаб гігатонн), під час зустрічі в 1995 року у [[Ліверморська національна лабораторія імені Лоуренса|Ліверморській національній лабораторії імені Лоуренса]] ({{lang-en|LLNL}}), [[Едвард Теллер]] висунув ідею співпраці розробників зброї США та Росії часів [[Холодна війна|холодної війни]] над конструкцією 1000-мегатонного [[Захист від астероїдів#Ядерний вибуховий пристрій|ядерного вибухового пристрою для відхилення астероїдів]], падіння яких може призвести до масового вимирання (10+&nbsp;км в діаметрі), який буде використаний у випадку, якщо один із цих астероїдів буде виявлено на траєкторії зіткнення з Землею<ref>{{cite web |title=A new use for nuclear weapons: hunting rogue asteroids A persistent campaign by weapons designers to develop a nuclear defense against extraterrestrial rocks slowly wins government support 2013 |website=Center for Public Integrity |date=2013-10-16 |url=https://publicintegrity.org/national-security/a-new-use-for-nuclear-weapons-hunting-rogue-asteroids/ |access-date=7 жовтня 2014 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20160320055111/http://www.publicintegrity.org/2013/10/16/13547/new-use-nuclear-weapons-hunting-rogue-asteroids |archive-date=2016-03-20}}</ref><ref>{{cite web |title=The mother of all bombs would sit in wait in an orbitary platform |author=Jason Mick |date=17 жовтня 2013 |url=http://www.dailytech.com/Russia+US+Eye+Teamup+to+Build+Massive+Nuke+to+Save+Planet+from+an+Asteroid/article33569.htm |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141009190305/http://www.dailytech.com/Russia+US+Eye+Teamup+to+Build+Massive+Nuke+to+Save+Planet+from+an+Asteroid/article33569.htm#sthash.rQvVzS6m.dpuf |archive-date=9 жовтня 2014}}</ref><ref>[https://web.archive.org/web/20150909023233/https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/232015.pdf planetary defense workshop LLNL 1995]</ref>.

Розрахунки, зроблені в 1979 році {{нп|Лоуелл Вуд|Лоуеллом Вудом|en|Lowell Wood}}, [[Наставництво|протеже]] Теллера, вказували на те, що непрацездатний (як це здавалось спочатку) «класичний» дизайн «Супер» Теллера, аналогічний запалюванню [[свічник]]а з дейтерію, може потенційно досягти надійного початку реакції, якщо поруч спрацює достатньо великий пристрій Теллера-Уляма, на відміну від [[Зброя поділу гарматного типу|зброї поділу гарматного типу]], який планувалося використовувати в початковому дизайні<ref>{{cite journal |title=Necessary conditions for the initiation and propagation of nuclear-detonation waves in plane atmospheres Phys. Rev. A 20, 316 – Published 1 July 1979 Thomas A. Weaver and Lowell Wood |journal=Physical Review A |volume=20 |pages=316–328 |year=1979 |last1=Weaver |first1=Thomas A |last2=Wood |first2=Lowell |doi=10.1103/PhysRevA.20.316 |language=en}}</ref>.

=== Нейтронні бомби ===
{{main|Нейтронна бомба}}
Нейтронна бомба, яку формально називають посиленою радіаційною зброєю (ПРЗ),&nbsp;— це тип тактичної ядерної зброї, розроблений спеціально для вивільнення значної частини своєї енергії у вигляді енергетичного нейтронного випромінювання. Це контрастує зі стандартною термоядерною зброєю, яка призначена для захоплення цього інтенсивного нейтронного випромінювання для збільшення її загальної вибухової потужності. З точки зору потужності, нейтронні бомби зазвичай виробляють приблизно одну десяту від потужності атомної зброї, що розщеплюється. Навіть маючи значно меншу вибухову потужність, НБ все ще здатні завдати набагато більших руйнувань, ніж будь-яка звичайна бомба. Тим часом, порівняно з іншою ядерною зброєю, шкода більше зосереджена на біологічному матеріалі, ніж на матеріальній інфраструктурі (хоча сильні вибухові та теплові ефекти все одно присутні){{Citation needed|date=Червень 2021}}.

ПРЗ точніше описувати як зброю обмеженої потужності. Коли потужність ядерної зброї менше однієї кілотонни, її смертельний радіус від вибуху 700&nbsp;м, менший ніж радіус її нейтронного випромінювання. Однак вибух більш ніж достатньо потужний, щоб зруйнувати більшість конструкцій, які менш стійкі до дії вибуху, ніж навіть незахищені люди. Людина може вижити при тиску вибуху понад 20 фунтів на квадратний дюйм, тоді як більшість будівель впаде при тиску лише 5 фунтів на квадратний дюйм{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Ці бомби, які часто помилково вважають за зброю, що зберігає інфраструктуру та знищує людей, все одно можуть знищити будинки на великій відстані (див. вище). Метою їхньої конструкції було знищення екіпажів танків&nbsp;— танки, які забезпечують надійний захист від вибуху та тепла, можуть залишатися неушкодженими відносно близько до детонації. Враховуючи величезні радянські танкові сили під час холодної війни, це була ідеальна зброя для того, щоб протидіяти їм. Нейтронне випромінювання може миттєво вивести з ладу екіпаж танка приблизно на такій же відстані, на якій тепло та вибух виведуть з ладу незахищену людину (залежно від конструкції). Шасі танка також стане високорадіоактивним, що тимчасово унеможливить його повторне використання новим екіпажем{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Нейтронна зброя також була призначена для використання в інших цілях. Наприклад, вона ефективна в захисті проти ядерної зброї&nbsp;– потік нейтронів здатний нейтралізувати боєголовку, що наближається, на більшій відстані, ніж тепло або вибух. Ядерні боєголовки стійкі до фізичних пошкоджень, але їх дуже важко захистити від екстремального потоку нейтронів{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

{| class="wikitable" style="float:right; text-align:center;"
|+ Розподіл енергії зброї
|-
! !! Стандартна !! Посилена
|-
| Вибух || 50&nbsp;% || 40&nbsp;%
|-
| Теплова енергія || 35&nbsp;% || 25&nbsp;%
|-
| Миттєва радіація || 5&nbsp;% || 30&nbsp;%
|-
| Залишкова радіація || 10&nbsp;% || 5&nbsp;%
|}

ПРЗ були двоступеневими термоядерними пристроями, в яких було видалено весь уран, який не був необхідним, щоб мінімізувати реакцію поділу. Термоядерний синтез створював нейтрони. Розроблені в 1950-х роках, вони вперше були розгорнуті в 1970-х роках силами США в Європі. Останні екземпляри були виведені з експлуатації в 1990-х роках{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Нейтронна бомба можлива лише в тому випадку, коли потужність достатньо висока, щоб зробити можливим ефективний початок термоядерної фази, і в той же час, коли потужність достатньо низька, щоб товщина корпусу не поглинала занадто багато нейтронів. Це означає, що нейтронні бомби мають діапазон потужності 1–10 кілотонн, причому частка речовини, здатної до розщеплення, варіюється від 50&nbsp;% при 1 кілотонні до 25&nbsp;% при 10 кілотоннах (в усіх випадках потужність походить від первинного ступеня). Вихід нейтронів на кілотонну в таких пристроях в 10–15 разів більший, у порівнянні зі зброєю чистої імплозії ділення або з стратегічними боєголовками, такими, як [[W87]] або [[W88]]<ref name="Neutron bomb: Why 'clean' is deadly"/>.

== Лабораторії конструювання зброї ==
Усі інноваційні розробки ядерної зброї, які обговорюються в цій статті, були винайдені в трьох лабораторіях (див. нижче перелік лабораторій та методи досліджень). Інші лабораторії з розробки ядерної зброї в інших країнах або незалежно відтворили ці інноваційні розробки, або використовували методи аналізу радіоактивних опадів для «зворотного проектування», або отримали результати шляхом шпигунства<ref>William J. Broad, «The Hidden Travels of The Bomb: Atomic insiders say the weapon was invented only once, and its secrets were spread around the globe by spies, scientists and the covert acts of nuclear states», ''New York Times'', December 9, 2008, p. D1.</ref>.

=== Національна лабораторія ім. Лоуренса в Берклі ===
{{Main|Національна лабораторія ім. Лоуренса в Берклі}}
Перше систематичне дослідження концепцій розробки ядерної зброї відбулося в середині 1942 року в [[Університет Каліфорнії (Берклі)|Каліфорнійському університеті в Берклі]]. Важливі перші відкриття були зроблені в сусідній [[Національна лабораторія ім. Лоуренса в Берклі|лабораторії Лоуренса в Берклі]], наприклад виробництво та виділення плутонію на циклотроні в 1940 році. Професор Берклі, [[Роберт Оппенгеймер|Дж. Роберт Оппенгеймер]], щойно був прийнятий на роботу для керування таємною програмою США з розробки бомби. Першим його кроком було скликання літньої конференції 1942 року{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

На той час, коли навесні 1943 року він переніс свою операційну роботу до нового таємного міста Лос-Аламос, Нью-Мексико, накопичений досвід щодо розробки ядерної зброї складався з п'яти лекцій професора Берклі [[Роберт Сербер|Роберта Сербера]], записаних і розповсюджених як (лекції були засекречені, але тепер повністю розсекречені та широко доступні в Інтернеті у форматі PDF) {{нп|Підручник Лос Аламоса|Підручник Лос Аламоса|en|Los Alamos Primer}}<ref name="Primer">{{Cite book
|title=The Los Alamos Primer
|url=https://archive.org/details/losalamosprimerf0000serb
|last=Server
|first=Robert
|date=1992
|publisher=University of California Press
|edition=1st
|location=Berkeley
|isbn=978-0520075764
}}</ref>. В «Підручнику» розглядалися енергія поділу, утворення та [[Захоплення нейтронів|захоплення]] [[нейтрон]]ів, [[Ланцюгова ядерна реакція|ядерні ланцюгові реакції]], [[критична маса]], [[Тампер (ядерна зброя)|тампери]], передчасний підрив і три методи складання бомби: [[Зброя поділу гарматного типу|збірка гарматного типу]], [[#Імплозивний тип збірки|імплозія]] та «автокаталітичні методи», єдиний підхід, який виявився тупиковим{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Лабораторія Лос Аламос ===
{{Main|Лос-Аламоська національна лабораторія}}
У квітні 1944 року в Лос-Аламосі [[Еміліо Джино Сегре|Еміліо Сегре]] виявив, що запропонована збірка бомби гарматного типу «[[Худий (бомба)|Худий]]» не працюватиме з плутонієм через проблеми з передчасною детонацією, спричинені домішками [[Плутоній-240|плутонію-240]]. Тож «Товстун», бомба імплозивного типу, отримала високий пріоритет як єдиний варіант для плутонію. За результатами дискусій в Берклі були розроблені теоретичні оцінки критичної маси, але точна критична маса була невідома. Основною роботою під час війни в Лос-Аламосі було експериментальне визначення критичної маси, якого довелося чекати, доки з заводів не надійде достатня кількість матеріалів, що розщеплюються: урану з [[Оук-Ридж|Оук-Рідж, Теннессі]], і плутонію з [[Генфордський комплекс|Генфордського комплексу]] у Вашингтоні{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

У 1945 році, використовуючи результати експериментів із критичною масою, техніки Лос-Аламоса виготовили та зібрали компоненти для чотирьох бомб: [[Триніті (випробовування)|«Гаджета» (випробування «Триніті»)]], «Малюка», «Товстуна» і невикористаної запасної бомби «Товстун». Після війни ті, хто мав можливість, включаючи Оппенгеймера, повернулися на викладацькі посади в університетах. Ті, хто залишився, працювали над розробкою піднесених і порожнистих ядер, проводили випробування ефектів зброї, таких як випробування «Able» і «Baker»&nbsp;— [[Операція «Кросроудс»]] на [[Бікіні (атол)|атолі Бікіні]] в 1946 році{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Усі основні ідеї щодо використання термоядерного синтезу в ядерній зброї виникли в Лос-Аламосі між 1946 і 1952 роками. Після прориву в дизайні радіаційної імплозії [[Термоядерна бомба|Теллера-Уляма]] в 1951 році технічні наслідки та можливості були повністю вивчені, але ідеї, які не стосувалися безпосередньо створення максимально великих бомб для бомбардувальників ВПС далекої дії, були відкладені на потім{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Через початкове переконання Оппенгеймера проти термоядерної зброї великого розміру в дебатах про H-бомбу, і припущення, що він все ще мав вплив на Лос-Аламос, незважаючи на його від'їзд, політичні союзники [[Едвард Теллер|Едварда Теллера]] вирішили, що їм потрібна власна лабораторія для доопрацювання H-бомби. На момент відкриття [[Ліверморська національна лабораторія імені Лоуренса|Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса]], штат Каліфорнія, в 1952 році в Ліверморі, лабораторія Лос-Аламос вже завершила роботу. Подальші розробки велись в Ліверморі{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Ліверморська лабораторія імені Лоуренса ===
{{Main|Ліверморська національна лабораторія імені Лоуренса}}
Оскільки початкова місія більше не була актуальна, Ліверморська лабораторія випробувала радикальні нові проекти, які зазнали невдачі. Її перші три ядерні випробування закінчилися [[Шипіння (ядерна зброя)|невдачею]]: у 1953 році було проведено два одноступінчастих тести з розщепленням {{нп|Уран-гідридна бомба|пристроїв з ядрами з гідриду урану|en|Uranium hydride bomb}}, а в 1954 році було здійснено випробування двоступеневого термоядерного пристрою, у якому вторинний елемент нагрівався передчасно, занадто швидко, щоб радіаційна імплозія працювала належним чином{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Змінивши напрямок, в лабораторії Лівермор підхопили ідеї, які були відкладені на потім в лабораторії Лос-Аламос, і реалізували їх для армії та флоту. Це змусило Лівермор спеціалізуватися на тактичній зброї малого діаметра, зокрема на двоточкових системах імплозії, таких як «Swan». Тактична зброя малого діаметра стала первинним елементом для двохступеневої конструкції. Приблизно в 1960 році, коли гонка озброєнь супердержав перетворилася на гонку балістичних ракет, боєголовки, спроектовані в Ліверморі, були більш корисними, ніж великі, важкі боєголовки, спроектовані в Лос-Аламосі. Боєголовки Лос-Аламоса використовувалися на перших [[Балістична ракета середньої дальності|балістичних ракетах середньої дальності]] ({{lang-en|IRBM}}), але боєголовки меншого розміру з Лівермору використовувалися в перших [[Міжконтинентальна балістична ракета|міжконтинентальних балістичних ракетах]] ({{lang-en|ICBM}}), і [[Балістичні ракети підводних човнів|балістичних ракетах підводних човнів]] ({{lang-en|SLBM}}), а також на перших [[Роздільна головна частина з блоками індивідуального наведення|роздільних головних частинах з блоками індивідуального наведення]] на таких ракетах<ref>Sybil Francis, ''Warhead Politics: Livermore and the Competitive System of Nuclear Warhead Design'', UCRL-LR-124754, June 1995, Ph.D. Dissertation, Massachusetts Institute of Technology, available from National Technical Information Service. This 233-page thesis was written by a weapons-lab outsider for public distribution. The author had access to all the classified information at Livermore that was relevant to her research on warhead design; consequently, she was required to use non-descriptive code words for certain innovations.</ref>.

У 1957 і 1958 роках обидві лабораторії побудували і випробували якомога більше конструкцій в очікуванні того, що запланована на 1958 рік заборона випробувань може стати постійною. На момент відновлення випробувань у 1961 році дві лабораторії стали дублікатами одна одної, а проектні роботи призначалися більше з міркувань навантаження, ніж спеціалізації лабораторії. Деякі дизайни були предметом обміну. Наприклад, [[W38 (ядерна боєголовка)|боєголовка W38]] для ракети [[Титан (сімейство ракет-носіїв)|Титан]] I починалася як проект Ліверморської лабораторії, була передана лабораторії Лос-Аламосу, коли вона стала ракетною боєголовкою {{нп|SM-65 Atlas|Атлас|en|SM-65 Atlas}}, а в 1959 році повернулась до Лівермору в обмін на боєголовку [[W54]] [[Деві Крокетт (боєприпас)|Деві Крокетт]], яка перейшла з Лівермора в Лос-Аламос{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Дизайн боєголовок після 1960 року набув характеру змін моделі, коли кожна нова ракета отримувала нову боєголовку з маркетингових міркувань. Основна суттєва зміна включала впакування більшої кількості розщеплюваного урану-235 у вторинний елемент, оскільки він став доступним із продовженням [[Збагачений уран|збагачення урану]] і демонтажем великих бомб високої потужності{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Починаючи з об'єкта «{{нп|Нова (лазер)|Нова|en|Nova (laser)}}» в Ліверморі в середині 1980-х років, діяльність з ядерного проектування, пов'язана з радіаційною імплозією, ґрунтувалася на дослідженнях лазерного термоядерного синтезу з ''непрямим приводом''. Подібна робота триває в більш потужному [[Національний комплекс лазерних термоядерних реакцій|Національному комплексі лазерних термоядерних реакцій]]. Програма «{{нп|Управління запасами (ядерна зброя)|Управління запасами|en|Stockpile stewardship}}» також отримала вигоду завдяки дослідженнями, проведеними в [[Національний комплекс лазерних термоядерних реакцій|Національному комплексі лазерних термоядерних реакцій]]{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

== Випробування ядерних вибухів ==
Ядерна зброя значною мірою створена методом проб і помилок. Випробування часто включають тестові вибухи прототипу.

Під час ядерного вибуху велика кількість дискретних подій з різною ймовірністю об'єднується в короткочасні хаотичні потоки енергії всередині корпусу пристрою. Для розрахунку процесів потрібні складні математичні моделі, а в 1950-х роках не було достатньо потужних комп'ютерів для належного використання цих моделей. Навіть сучасні комп'ютери та програмне забезпечення для моделювання не повністю відповідають вимогам<ref>Walter Goad, [https://fas.org/irp/ops/ci/goad.html Declaration for the Wen Ho Lee case] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160308031512/https://fas.org/irp/ops/ci/goad.html|date=8 березня 2016}}, May 17, 2000. Goad began thermonuclear weapon design work at Los Alamos in 1950. In his Declaration, he mentions «basic scientific problems of computability which cannot be solved by more computing power alone. These are typified by the problem of long range predictions of weather and climate, and extend to predictions of nuclear weapons behavior. This accounts for the fact that, after the enormous investment of effort over many years, weapons codes can still not be relied on for significantly new designs.»</ref>.

Сконструювати запас надійної зброї було досить легко. Якщо прототип працював, його можна було поставити на озброєння та масово виробляти{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Набагато складніше було зрозуміти, як прототип працював і чому в деяких випадках він не спрацьовував. Розробники збирали якомога більше даних під час вибуху, перш ніж пристрій руйнувався, і використовували ці дані для калібрування своїх моделей, часто використовуючи {{нп|Коригувальний коефіцієнт|коригувальні коефіцієнти|en|Fudge factor}} у рівняннях, щоб симуляції відповідали експериментальним результатам. Вони також аналізували уламки зброї в радіоактивних опадах, щоб побачити, скільки відсотків речовини брало учать в потенційній ядерній реакції{{Citation needed|date=June 2021}}.

=== Світлові труби ===
[[Файл:Castle_Bravo_Shrimp_composite.png|thumb|right|400x400пкс|Пристрій «Shrimp»]]
Важливим інструментом для аналізу тестів була діагностична світлова труба. Зонд всередині тестового пристрою може передавати інформацію шляхом нагрівання металевої пластини до розжарювання; цю подію можуть записати інструменти, розташовані на дальньому кінці дуже довгої прямої труби{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

На малюнку показано пристрій «''Shrimp''», підірваний 1 березня 1954 року на Бікіні, під час випробування [[Кастл Браво]]. Його 15-мегатонний вибух став найбільшим за всю історію Сполучених Штатів. Силует людини показаний для масштабу. Пристрій підтримується знизу, на торцях. Труби, що ведуть до верхньої частини циліндричного сталевого контейнера ({{lang-en|shot cab}}), і які виглядають як опори, насправді є діагностичними світловими трубами. Вісім труб на правому кінці (1) передають інформацію про детонацію первинного елемента. Дві труби посередині (2) допомагають визначити час, коли рентгенівське випромінювання від первинного елемента досягає каналу випромінювання навколо вторинного елемента. Останні дві труби (3) визначали час, коли випромінювання досягає дальнього кінця каналу випромінювання, різниця між (2) і (3) є часом проходження випромінювання по каналу<ref>Chuck Hansen, ''The Swords of Armageddon'', Volume IV, pp. 211—212, 284.</ref>.

Після виходу з верхньої частини циліндричного сталевого контейнера труби загинались і витягувались горизонтально на довжину {{convert|7500|ft|km|disp=out|abbr=on}} вздовж дамби, побудованої на рифі Бікіні, до бункера для збору даних з дистанційним керуванням на острові Наму{{Citation needed|date=June 2021}}.

У той час як рентгенівське випромінювання зазвичай поширюється зі швидкістю світла через матеріал низької щільності, як-от заповнювач каналу з пінопласту між (2) і (3), інтенсивність випромінювання від вибуху первинного елемента створює відносно непрозорий фронт випромінювання в наповнювачі каналу, який діє як повільний затор, щоб уповільнити проходження [[Енергія випромінювання (оптика)|енергії випромінювання]]. У той час як вторинний елемент стискається за допомогою радіаційної абляції, нейтрони первинного елемента наздоганяють рентгенівське випромінювання, проникають у вторинний елемент і починають створювати тритій за допомогою третьої реакції, зазначеної в першому розділі вище. Ця реакція Li-6 + n є екзотермічною, вона виробляє 5 МеВ на подію. «Свічка запалювання» ще не стиснута, і, таким чином, залишається докритичною, тому в результаті значного поділу або синтезу не відбувається. Проте, якщо достатня кількість нейтронів надходить до того, як завершиться стиснення вторинного елемента, важлива різниця температур між зовнішньою та внутрішньою частинами вторинного елемента може бути знижена, що потенційно призведе до того, що реакція в вторинному елементі не спрацює. Перша термоядерна зброя, розроблена в Ліверморі, пристрій «Моргенштерн», зазнала такої невдачі, коли її випробували під час тесту «{{нп|Castle Koon|Castle Koon|en|Castle Koon}}» 7 квітня 1954 року. Первинний елемент спрацював, але вторинний елемент, попередньо нагрітий нейтронною хвилею первинного елемента, зазнав так званої ''неефективної детонації''<ref name="swordsIV">{{cite book |author-link=Chuck Hansen |first=Chuck |last=Hansen |title=Swords of Armageddon |volume=IV |date=1995 |url=https://www.uscoldwar.com/ |access-date=2016-05-20 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20161230020259/http://www.uscoldwar.com/ |archive-date=2016-12-30}}</ref>{{rp|165}}; таким чином, зброя з передбачуваною потужністю в одну мегатонну виробила лише 110 кілотонн, з яких лише 10 кт приписують термоядерному синтезу<ref name="swordsIII">{{cite book |author-link=Chuck Hansen |first=Chuck |last=Hansen |title=Swords of Armageddon |volume=III |date=1995 |url=https://www.uscoldwar.com/ |access-date=2016-05-20 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20161230020259/http://www.uscoldwar.com/ |archive-date=2016-12-30}}</ref>{{rp|316}}.

Такі ефекти синхронізації та будь-які проблеми, які вони викликають, вимірюються за допомогою даних світлової труби. Математичне моделювання, яке вони калібрують, називають кодами гідродинаміки радіаційного потоку або кодами каналів. Вони використовуються для прогнозування ефекту майбутніх модифікацій конструкції{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

З публічних записів не зрозуміло, наскільки успішними були світлові труби пристрою «Shrimp». Бункер для збору даних не мав персоналу і був досить далеко, щоб залишатися за межами кратера від вибуху завширшки в милю, але вибух потужністю 15 мегатонн, у два з половиною рази сильніший, ніж очікувалося, дістався бункера, зірвавши його 20-тонні двері з петель і відкинувши їх всередину бункера (найближчі люди були на відстані {{convert|20|mi|km|disp=out|abbr=on}} у бункері, який зберігся неушкодженим)<ref>Dr. John C. Clark, as told to Robert Cahn, «We Were Trapped by Radioactive Fallout», ''The Saturday Evening Post'', July 20, 1957, pp. 17–19, 69–71.</ref>.

=== Аналіз радіоактивних опадів ===
{{See also|{{нп|Ядерна криміналістика|Ядерна криміналістика|en|Nuclear forensics}}}}
Найцікавіші дані з випробування «Касл Браво» були отримані в результаті радіохімічного аналізу уламків зброї в опадах. Через дефіцит збагаченого літію-6 60&nbsp;% літію у вторинному елементі пристрою «Shrimp» був звичайним літієм-7, який не утворює тритій так легко, як це робить літій-6. Але він утворює літій-6 як продукт реакції (n, 2n) (один нейтрон викликає вивільнення двох нейтронів); цей факт був відомий, але ймовірність реакції була невідома. Ймовірність виявилася високою{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Аналіз радіоактивних опадів показав розробникам, що з реакцією (n, 2n) вторинний елемент пристрою «Shrimp» фактично мав у два з половиною рази більше літію-6, ніж очікувалося. Усі параметри (кількість тритію, нейтронів, вихід синтезу і вихід ділення) були відповідно збільшені<ref>{{cite book |first=Richard |last=Rhodes |title=Dark Sun; the Making of the Hydrogen Bomb |url-access=limited |publisher=Simon and Schuster |year=1995 |page=[https://archive.org/details/darksunmakinghyd00rhod/page/n568 541] |isbn=9780684804002 |url=https://archive.org/details/darksunmakinghyd00rhod}}</ref>.

Як зазначалося вище, аналіз радіоактивних опадів випробування «Браво» також вперше повідомив зовнішньому світу, що термоядерні бомби є скоріше пристроями поділу, ніж пристроями термоядерного синтезу. Японське рибальське судно ''[[Дайґо Фукурю Мару]]'' приплило додому з достатньою кількістю радіоактивних опадів на палубах, щоб дозволити вченим у Японії та інших країнах визначити та оголосити, що більша частина радіоактивних опадів утворилася в результаті поділу урану-238, викликаному 14&nbsp;МеВ нейтронами, створеними в результаті термоядерного синтезу{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Підземні випробування ===
{{Main|{{нп|Підземні випробування ядерної зброї|Підземні випробування ядерної зброї|en|Underground nuclear weapons testing}}}}
[[Файл:Nevada Test Site craters.jpg|thumb|right|Кратери просідання на полігоні Юкка-Флет, штат Невада.]]
Глобальна стурбованість через радіоактивні опади, яка почалася з випробування «Касл Браво», зрештою загнала ядерні випробування буквально під землю. Останнє наземне випробування США відбулося на [[Джонстон (атол)|атолі Джонстон]] 4 листопада 1962 року. Протягом наступних трьох десятиліть, до 23 вересня 1992 року, Сполучені Штати проводили в середньому 2,4 підземних ядерних вибуху на місяць; майже усі випробування, крім декількох, були проведені на [[Невадський випробувальний полігон|тестовому полігону Невади]] ({{lang-en|NTS}}) на північний захід від Лас-Вегаса{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Секція Полігону {{нп|Юкка-Флет|Юкка-Флет|en|Yucca Flat}}, штат Невада вкрита [[Кратер просідання|кратерами просідання]], що є результатом обвалення рельєфу над радіоактивними печерами, утвореними ядерними вибухами (див. фото).

Після {{нп|Договір про заборону випробувань|договору про заборону випробувань|en|Threshold Test Ban Treaty}} ({{lang-en|TTBT}}) 1974 року, який обмежував підземні вибухи потужністю до 150 кілотонн або менше, боєголовки, такі як півмегатонні W88, повинні були бути випробувані з меншою, ніж повна потужність. Оскільки первинний елемент має спрацювати на повній потужності, щоб отримати дані про вибух вторинного елемента, зниження вихідної потужності повинно відбуватися за рахунок вторинного елемента. Заміна значної частини термоядерного палива на основі дейтериду літію-6 на гідрид літію-7 обмежила кількість тритію, доступного для термоядерного синтезу, і, отже, загальну потужність, не змінюючи при цьому динаміку імплозії. Функціонування пристрою можна було оцінити за допомогою світлових труб, інших сенсорних пристроїв і аналізу зібраних уламків зброї. Повну потужність накопиченої зброї можна було розрахувати шляхом екстраполяції{{Citation needed|date=June 2021|reason=W88 була повністю випробувана перед забороною}}.

== Виробничі потужності ==
{{Globalize|section|USA|2name=the United States}}
Коли двоступенева зброя стала стандартною на початку 1950-х років, її конструкція визначила схему нових, широко розосереджених виробничих потужностей США, і навпаки.

Оскільки первинні елементи, як правило, громіздкі, особливо в діаметрі, як розщеплюваного матеріалу для ядер обирався плутоній з берилієвими відбивачами. Він має меншу критичну масу, ніж уран. Завод {{нп|Завод Рокі Флетс|Рокі Флетс|en|Rocky Flats Plant}} поблизу Боулдера, штат Колорадо, був побудований у 1952 році для виробництва ядер і, відповідно, став заводом з виробництва плутонію та берилію{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

[[Комплекс національної безпеки Y-12|Завод Y-12]] в [[Оук-Ридж|Оук-Рідж]], [[Теннессі|штат Теннессі]], де [[Мас-спектрометрія|мас-спектрометри]] під назвою [[Калютрон|калутрони]] збагачували уран для [[Мангеттенський проєкт|Манхеттенського проекту]], був перероблений для виробництва вторинних елементів. Уран-235, який розщеплюється, є найкращою «свічкою запалювання», оскільки його критична маса більша, особливо в циліндричній формі перших термоядерних вторинних елементів. У ранніх експериментах використовували два розщеплюваних матеріали в комбінації, такі, як ядра та «свічки запалювання» з композитного оксиду плутонію та урану ({{lang-en|Pu-Oy}}), але для масового виробництва було простіше дозволити заводам спеціалізуватися: плутонієві ядра для первинних елементів, уранові «свічки запалювання» та штовхачі для вторинних елементах{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Y-12 виготовляв термоядерне паливо з дейтериду [[Літій-6|літію-6]] та частини з [[Уран-238|урану-238]]&nbsp;— інші два інгредієнти вторинних елементів{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Під час Другої світової та Холодної війни на ділянці Хенфорд поблизу Річленда, штат Вашингтон, працювали ядерні реактори з виробництва плутонію та установки для розділення. Там було побудовано і експлуатувалося дев'ять реакторів з виробництва плутонію. Першим був B-реактор, який почав працювати у вересні 1944 року, а останнім був N-реактор, який припинив роботу в січні 1987 року{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

{{нп|Резервація Саванна-Рівер|Резервація Саванна-Рівер|en|Savannah River Site}} в [[Ейкен (Південна Кароліна)|Ейкен]], [[Південна Кароліна]], також побудована у 1952 році, експлуатувала ядерні реактори, які перетворювали уран-238 на плутоній-239 для ядер, літій-6 (вироблений на Y-12) на тритій для підсиленої газом ядерної зброї. Оскільки її реактори сповільнювалися важкою водою, оксидом дейтерію, резервація також виробляла дейтерій для газу підсилення та для Y-12 з метою виробництві дейтериду літію-6{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

== Безпека конструкції боєголовки ==
Оскільки навіть ядерні боєголовки малої потужності мають приголомшливу руйнівну силу, розробники зброї завжди визнавали необхідність створювати механізми та відповідні процедури, призначені для запобігання випадковій детонації. 
[[Файл:Steel_balls.png|праворуч|міні|300x300пкс| Схема запобіжника зі сталевими кульками боєголовки ''{{нп|Жовте сонце (ядерна зброя)|Green Grass|en|Yellow Sun (nuclear weapon)}}''; ліворуч відображено стан, в якому запобіжний пристрій увімкнено (безпечно), праворуч&nbsp;—запобіжний пристрій видалено. Сталеві кульки спустошувалися в контейнер під літаком перед польотом, і їх можна було знову вставити за допомогою розтрубу, обертаючи бомбу на візку та піднімаючи контейнер.]]

=== Збірка гарматного типу ===
Насправді дуже небезпечно мати зброю, в якій кількість і форма розщеплюваного матеріалу може випадково сформувати критичну масу. Через цю небезпеку пропелент в пристрої «Малюк» (чотири мішки [[кордит]]у) було встановлено в бомбу під час польоту, незабаром після зльоту 6 серпня 1945 року. Це був перший випадок, коли ядерну зброю гарматного типу збірки було повністю зібрано в польоті{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Якщо зброя впаде у воду, [[Сповільнювач нейтронів|сповільнюючий]] ефект [[Реактор на легкій воді|води]] також може призвести до [[аварія критичності]], навіть без фізичного пошкодження зброї. Так само, пожежа, спричинена падінням літака, може легко запалити пропелент, що призведе до катастрофічних наслідків. Зброя гарматного типу завжди була за своєю суттю небезпечною{{Citation needed|date=June 2021|reason=Конструкція захисту для надійної бойової частини, що проникає в землю, описує схеми захисту для зброї гарматного типу}}.

=== Вставка ядра в польоті ===
Кожен з цих сценаріїв є малоймовірним для зброї імплозивного типу, оскільки зазвичай розщеплюваного матеріалу недостатньо для формування критичної маси без правильної детонації [[вибухова лінза|вибухових лінз]]. Однак перші зразки зброї імплозивного типу мали ядра, настільки близькі до критичної маси, що можлива випадкова детонація з певною ядерною потужністю викликала занепокоєння{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=більш сучасна зброя все ще випробувалась методом одноточкового тестування}}.

9 серпня 1945 року «Товстун» був завантажений на літак у повністю зібраному вигляді, але пізніше, коли піднесені ядра утворили простір між ядром та трампером, стало можливим використовувати вставку ядра під час польоту. Бомбардувальник злітав без розщеплюваного матеріалу в бомбі. Цю систему використовували деякі перші пристрої імплозивного типу, такі як американські [[Ядерна бомба Mark 4|Mark 4]] і [[Ядерна бомба Mark 5|Mark 5]]{{Citation needed|date=June 2021|reason=на зображеннях системи IFI можна побачити циліндр з HE з одного боку і ядро, яке вставляється з іншого боку}}.

=== Запобіжник зі сталевими кульками ===
Як показано на діаграмі вище, один із методів, що використовувався для зменшення ймовірності випадкової детонації, використовував {{нп|Кулька (підшипник)|металеві кульки|en|Ball (bearing)}}. Кульки вводилися в ядро: це запобігало детонації за рахунок збільшення щільності порожнистого ядра, тим самим запобігаючи симетричній імплозії в разі аварії. Цей дизайн був використаний у пристрої «Green Grass», також відомому як «Interim Megaton Weapon», який використовувався в бомбах {{нп|Violet Club|Violet Club|en|Violet Club}} і {{нп|Жовте сонце (ядерна зброя)|Yellow Sun Mk.1|en|Yellow Sun (nuclear weapon)}}{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Запобіжник з використанням ланцюга ===
Крім того, ядро можна «захистити», заповнивши його зазвичай порожнисту середину інертним матеріалом, таким як тонкий металевий ланцюг, наприклад, виготовлений з [[Кадмій|кадмію]] для поглинання нейтронів. Поки ланцюг знаходиться в центрі ядра, воно не може бути стиснутим у відповідну форму для розщеплення; при приведенні в бойову готовність ланцюг видаляється. Так само, хоча серйозна пожежа може призвести до детонації вибухівки, знищенню ядра та поширенню плутонію з забрудненням довкілля, як це сталося під час [[Список військових ядерних аварій|кількох аварій зі зброєю]], вона не може спричинити ядерний вибух{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Захист від спрацювання одного детонатора ===
[[Файл:One-Point_Safety_Test.svg|left|thumb|300px]]
Хоча спрацьовування одного детонатора з багатьох не призведе до того, що порожнисте ядро досягне критичної маси, особливо в випадках порожнистих ядер малої маси, які потребують підсилення, запровадження систем імплозії з двома детонаторами викликало справжнє занепокоєння{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=utter nonsense. Big citation needed for the claim hollow pits are one-point safe. Also boosting requires significant yield to function. A weapon making 0.1kt of yield from a one point detonation is not safe}}.

У системі з двома детонаторами, якщо спрацьовує один детонатор, одна півкуля ядра буде стиснута відповідно до задуму. Заряд фугасної речовини, що оточує іншу півкулю, вибухатиме поступово від екватора до протилежного полюса. В ідеальній ситуації це затисне екватор і відкине другу півкулю від першої, як зубна паста в тюбику. До того часу, коли вибух охопить другу півкулю, її імплозія буде відділена як у часі, так і в просторі від імплозії першої півкулі. Отримана форма гантелі, коли кожен кінець досягає максимальної щільності в різний час, може не стати критичною{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Жодні розрахунки не зможуть точно описати, як цей процес буде відбуватися. Також неможливо використати неробоче ядро з ураном-238 і високошвидкісні рентгенівські камери, хоча такі тести корисні. Для остаточного визначення потрібно провести тест із справжнім матеріалом, що розщеплюється. Отже, починаючи з 1957 року, через рік після тесту «Swan», обидві лабораторії почали випробування зі спрацьовуванням одного детонатора{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

З 25 випробувань зі спрацьовуванням одного детонатора на безпеку, проведених у 1957 і 1958 роках, сім мали нульовий або незначний вихід ядер (успіх), три мали високу потужність вибуху від 300 т до 500 т (серйозна аварія), а решта мали неприйнятну потужність між цими крайніми значеннями{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Особливе занепокоєння викликав пристрій лабораторії Лівермору [[W47]], який генерував неприйнятно високі потужності в випробуваннях з одним детонатором. Для запобігання випадковій детонації, в лабораторії Лівермор вирішили застосувати механічний захист на W47. Результатом стала описана нижче схема захисту з використанням дроту{{Citation needed|date=Червень 2021|reason=wan device, failed massively, would suggest above claims are very wrong}}.

Випробування відновилися в 1961 році і тривали протягом трьох десятиліть, це дало достатньо часу для того, щоб зробити всі конструкції боєголовок безпечними за дизайном на випадок спрацювання одного детонатора, без необхідності механічного захисту{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Запобіжник з використанням дроту ===
Під час останнього випробування перед мораторієм 1958 року боєголовка W47 для БРПЛ «Polaris» виявилася небезпечною в випадку спрацювання одного детонатора, створюючи неприйнятно високу ядерну потужність у 400 фунтів (180 кг) тротилового еквівалента (Hardtack II Titania). З чинним мораторієм на випробування не було можливості вдосконалити конструкцію і зробити її безпечною в випадку спрацювання одного детонатора за дизайном. Було винайдено рішення, яке полягає в тому, що дріт, покритий [[бор]]ом, вставлявся у порожнисте ядро зброї під час виробництва. Боєголовка приводилась в бойову готовність шляхом натягування дроту на котушку, яка керувалась електродвигуном. Після того, як дріт видалявся, його неможливо було знову повернути на місце<ref>Chuck Hansen, ''The Swords of Armageddon'', Volume VII, pp. 396—397.</ref>. Дріт мав тенденцію ставати крихким під час зберігання, ламатися або застрягати під час приведення в бойову готовність, перешкоджаючи повному видаленню та виводячи з ладу боєголовку<ref name="dud"/>. За оцінками, 50–75&nbsp;% боєголовок вийшли з ладу. Це вимагало повної перебудови всіх первинних елементів W47<ref>{{cite journal |last1=Harvey |first1=John R. |last2=Michalowski |first2=Stefan |title=Nuclear Weapons Safety:The Case of Trident |journal=Science & Global Security |volume=4 |issue=3 |pages=261–337 |bibcode=1994S&GS....4..261H |doi=10.1080/08929889408426405 |date=1994 |url=https://scienceandglobalsecurity.org/archive/sgs04harvey.pdf |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20121016101827/http://www.princeton.edu/sgs/publications/sgs/pdf/4_3harvey.pdf |archive-date=2012-10-16}}</ref>. Мастило, яке використовувалося для змащування дроту, також сприяло корозії ядра<ref>{{cite book |isbn=978-0521054010 |title=From Polaris to Trident: The Development of the U.S. Fleet Ballistic Missile Technology |url=https://books.google.com/books?id=95eoQSNDp6gC&q=warhead+corrosion&pg=PA214}}.{{dead link|date=November 2016|bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes}}</ref>.

=== Сильна/слабка ланка ===
{{See also|{{нп|Сильна/слабка ланка|Сильна/слабка ланка|en|Strong link/weak link}}}}
У системі «сильна/слабка ланка» «слабкі ланки» створюються між критично важливими компонентами ядерної зброї («жорсткі ланки»). У разі аварії слабкі ланки спочатку виходять з ладу таким чином, що перешкоджає передачі енергії між ними. Після цього, якщо жорстка ланка виходить з ладу з передачею або вивільненням енергії, ця енергія не може бути передана в інші системи зброї, потенційно розпочавши ядерну детонацію. Жорсткі ланки&nbsp;— це зазвичай критичні компоненти зброї, які були розроблені для виживання в екстремальних умовах, тоді як слабкі ланки можуть бути як компонентами, навмисно вставленими в систему, щоб діяти як слабка ланка, так і критичними ядерними компонентами, які можуть передбачувано вийти з ладу{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

Прикладом слабкої ланки може бути електричний роз'єм, який містить електричні дроти, виготовлені зі сплаву з низькою температурою плавлення. Під час пожежі ці дроти розплавляться, порушуючи будь-які електричні з'єднання{{Citation needed|date=Червень 2021}}.

=== Ланка дозвільної дії ===
{{See also|{{нп|Ланка дозвільної дії|Ланка дозвільної дії|en|Permissive action link}}}}
''Ланка дозвільної дії''&nbsp;— це система [[Система контролю і управління доступом|контролю доступу]] пристрою, призначена для запобігання несанкціонованому використанню ядерної зброї. Перші ланки дозвільної дії були простими електромеханічними перемикачами та згодом перетворилися на складні системи приведення в бойову готовність, які включають інтегровані опції контролю потужності, пристрої блокування та пристрої захисту від несанкціонованого доступу.

== Примітки ==
{{Reflist|refs=
<ref name="CLR">Howard Morland, [https://fas.org/sgp/eprint/cardozo.pdf "Born Secret"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171212004751/https://fas.org/sgp/eprint/cardozo.pdf |date=2017-12-12}}, '''Cardozo Law Review''', March 2005, pp. 1401—1408.</ref>
<ref name="dud">Sybil Francis, ''Warhead Politics'', pp. 141, 160.</ref>
<ref name="fusionmath">Glasstone and Dolan, ''Effects'', p. 21.</ref>
<ref name="NWFAQ-6.2">[https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html#nfaq6.2 Fissionable Materials] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20061003233329/https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html#nfaq6.2 |date=3 жовтня 2006}} section of the [https://nuclearweaponarchive.org/Nqfaq Nuclear Weapons FAQ],{{dead link|date=September 2018|bot=medic}}{{cbignore|bot=medic}} Carey Sublette, accessed Sept 23, 2006</ref>
<ref name="Neutron bomb: Why 'clean' is deadly">{{cite news |title=Neutron bomb: Why 'clean' is deadly |work=BBC News |date=15 липня 1999 |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/395689.stm |access-date=6 січня 2010 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20090407070250/http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/395689.stm |archive-date=7 квітня 2009}}</ref>
<ref name="Nuclear Weapons FAQ: 1.6">{{cite web |title=Nuclear Weapons FAQ: 1.6 |last=Sublette |first=Carey |url=https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq1.html#nfaq1.6}}</ref>
<ref name="RDD-7">{{cite web |title=Restricted Data Declassification Decisions from 1946 until Present |url=https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html |access-date=7 жовтня 2014 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20200404220155/https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html |archive-date=4 квітня 2020}}</ref>
}}

== Бібліографія ==
{{Refbegin|30em}}
* [[Семюел Т. Коен|Cohen, Sam]], ''The Truth About the Neutron Bomb: The Inventor of the Bomb Speaks Out'', William Morrow & Co., 1983
* Coster-Mullen, John, «Atom Bombs: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man», Self-Published, 2011
* Glasstone, Samuel and Dolan, Philip J., editors, ''[https://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2013/01/Effects-of-Nuclear-Weapons-1977-3rd-edition-complete.pdf The Effects of Nuclear Weapons (third edition)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303175040/http://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2013/01/Effects-of-Nuclear-Weapons-1977-3rd-edition-complete.pdf|date=2016-03-03}}'' (PDF), U.S. Government Printing Office, 1977.
* Grace, S. Charles, ''Nuclear Weapons: Principles, Effects and Survivability (Land Warfare: Brassey's New Battlefield Weapons Systems and Technology, vol 10)''
* Chuck Hansen, «[https://www.uscoldwar.com/ Swords of Armageddon: U.S. Nuclear Weapons Development since 1945] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20161230020259/http://www.uscoldwar.com/|date=2016-12-30}}» (CD-ROM & download available). PDF. 2,600 pages, Sunnyvale, California, Chucklea Publications, 1995, 2007. {{ISBN|978-0-9791915-0-3}} (2nd Ed.)
* ''[https://ota.fas.org/reports/7906.pdf The Effects of Nuclear War] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150418011842/http://fas.org/nuke/intro/nuke/7906/index.html|date=2015-04-18}}'', Office of Technology Assessment (May 1979).
* Rhodes, Richard. ''The Making of the Atomic Bomb''. Simon and Schuster, New York, (1986 {{ISBN|978-0-684-81378-3}})
* {{нп|Річард Роудс|Richard Rhodes|en|Richard Rhodes}}. ''Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb''. Simon and Schuster, New York, (1995 {{ISBN|978-0-684-82414-7}})
* Smyth, Henry DeWolf, ''[https://www.atomicarchive.com/resources/documents/smyth-report/index.html Atomic Energy for Military Purposes] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170421015824/http://www.atomicarchive.com/Docs/SmythReport/index.shtml|date=2017-04-21}}'', Princeton University Press, 1945. (see: Smyth Report)
{{Refend}}

== Посилання ==
* [https://nuclearweaponarchive.org/ Архів ядерної зброї Кері Саблетта]&nbsp;— надійне джерело інформації та містить посилання на інші джерела.
** Поширені запитання про ядерну зброю: [https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4.html Розділ 4.0 Розробка та проектування ядерної зброї]
* [https://fas.org/ Федерація американських вчених] надає надійну інформацію про зброю масового знищення, включаючи [https://nuke.fas.org/ ядерну зброю], та її [https://web.archive.org/web/20150329105730/http://fas.org/nuke/intro/nuke/effects.htm наслідки]
* [https://nuclearweaponarchive.org/Library/Teller.html Більше інформації про конструкцію двоступеневих термоядерних бомб]
* [https://fas.org/irp/threat/mctl98-2/mctl98-2.pdf Список військово-важливих технологій (MCTL), частина II (1998)] (PDF) з вебсайту Міністерства оборони США на Федерації американських вчених.
* [https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html «Рішення щодо розсекречення обмежених даних з 1946 року до теперішнього часу»], серія звітів Міністерства енергетики, опублікована з 1994 по січень 2001 року, у якій перераховано всі відомі дії щодо розсекречення та їх дати. Розміщено Федерацією американських вчених.
* [https://fas.org/sgp/eprint/morland.html The Holocaust Bomb: A Question of Time]&nbsp;— це оновлення судової справи 1979 року ''"США проти Прогресивної'' " з посиланнями на підтверджуючі документи щодо розробки ядерної зброї.
* [https://web.archive.org/web/20080226054314/http://alsos.wlu.edu/qsearch.aspx?browse=science%2FNuclear+Weapons+Design Анотована бібліографія з розробки ядерної зброї з цифрової бібліотеки з ядерних питань Alsos]
* [https://www.wilsoncenter.org/nuclear-history-documents Міжнародний історичний проект ядерного розповсюдження Центру Вудро Вільсона] (NPIHP)&nbsp;— це глобальна мережа осіб та установ, які займаються вивченням міжнародної ядерної історії за допомогою архівних документів, усних інтерв'ю та інших емпіричних джерел.
{{Мангеттенський проєкт}}
{{Бібліоінформація}}

[[Категорія:Зброярство]]
[[Категорія:Ядерна зброя]]