Alamogordo'daki ilk testten bu yana geçen süre boyunca, her birinde işlevlerinin özellikleri hakkında değerli bilgiler elde edilen binlerce fisyon yükü patlaması yaşandı. Bu bilgi, bir mozaik tuvalin unsurlarına benzer ve “tuval” in fizik yasalarıyla sınırlı olduğu ortaya çıktı: montajdaki nötronların yavaşlama kinetiği, mühimmat boyutunun küçültülmesine bir sınır koyar. ve gücü ve nükleer fizik ve kritik altı kürenin izin verilen boyutlarının hidrodinamik sınırlamaları nedeniyle yüz kilotonu önemli ölçüde aşan bir enerji salınımının elde edilmesi imkansızdır. Ancak, fisyonla birlikte nükleer füzyon çalıştırılırsa, mühimmatı daha güçlü hale getirmek hala mümkündür.
En büyük hidrojen (termonükleer) bomba, 30 Ekim 1961'de Novaya Zemlya Adası'ndaki bir test sahasında patlatılan Sovyet 50 megatonluk "Çar Bombası" dır. Nikita Kruşçev, başlangıçta 100 megatonluk bir bombayı patlatması gerektiği konusunda şaka yaptı, ancak Moskova'daki tüm camları kırmamak için suçlama düşürüldü. Her şakada bir gerçek var: Yapısal olarak, bomba gerçekten 100 megaton için tasarlandı ve bu güç, sadece çalışma sıvısını artırarak elde edilebilirdi. Güvenlik nedenleriyle enerji salınımını azaltmaya karar verdiler - aksi takdirde depolama sahası çok hasar görecekti. Ürün o kadar büyüktü ki, Tu-95 uçak gemisinin bomba bölmesine sığmadı ve kısmen ondan dışarı çıktı. Başarılı teste rağmen, bomba hizmete girmedi; yine de, süper bombanın yaratılması ve test edilmesi, SSCB'nin nükleer cephaneliğin hemen hemen her megatonaj seviyesine ulaşma sorununu çözdüğünü gösteren büyük siyasi öneme sahipti.
Fisyon artı füzyon
Hidrojenin ağır izotopları, sentez için yakıt görevi görür. Döteryum ve trityum çekirdekleri birleştiğinde, helyum-4 ve bir nötron oluştuğunda, bu durumda enerji verimi, fisyon reaksiyonundan (birim reaktif kütlesi başına) birkaç kat daha yüksek olan 17.6 MeV'dir. Böyle bir yakıtta, normal koşullar altında, bir zincirleme reaksiyon gerçekleşemez, bu nedenle miktarı sınırlı değildir, bu da termonükleer yükün enerji salınımının bir üst sınırı olmadığı anlamına gelir.
Ancak füzyon reaksiyonunun başlaması için döteryum ve trityum çekirdeklerini birbirine yaklaştırmak gerekir ve bu Coulomb itme kuvvetleri tarafından engellenir. Bunları aşmak için çekirdekleri birbirine doğru hızlandırmanız ve itmeniz gerekir. Bir nötron tüpünde, soyma reaksiyonu sırasında, iyonları yüksek voltajla hızlandırmak için büyük miktarda enerji harcanır. Ancak yakıtı milyonlarca derecelik çok yüksek sıcaklıklara ısıtırsanız ve yoğunluğunu reaksiyon için gereken süre boyunca korursanız, ısıtma için harcanandan çok daha fazla enerji açığa çıkaracaktır. Bu reaksiyon yöntemi sayesinde silahlara termonükleer denilmeye başlandı (yakıtın bileşimine göre, bu tür bombalara hidrojen bombaları da denir).