Đầu đạn nhiệt hạch, còn được gọi là đầu đạn hạt nhân, bom nhiệt hạch (nhiệt hạch) được thiết kế để lắp bên trong tên lửa. Đến đầu những năm 1950, cả Hoa Kỳ và Liên Xô đã phát triển các đầu đạn hạt nhân đủ nhỏ và nhẹ để triển khai tên lửa, và vào cuối những năm 1950, cả hai nước đã phát triển tên lửa đạn đạo liên lục địa (ICBM) có khả năng cung cấp đầu đạn hạt nhân nhiệt trên khắp thế giới.
Thiết kế hai giai đoạn cơ bản
Một đầu đạn nhiệt hạch điển hình có thể được chế tạo theo thiết kế hai giai đoạn, bao gồm một phân hạch chính hoặc phân hạch tăng cường (còn gọi là kích hoạt) và một thành phần riêng biệt được gọi là thứ cấp. Cả sơ cấp và thứ cấp đều được chứa trong vỏ kim loại bên ngoài. Bức xạ từ vụ nổ phân hạch của sơ cấp được chứa và sử dụng để truyền năng lượng để nén và đốt cháy thứ cấp. Một số bức xạ ban đầu từ vụ nổ sơ cấp được hấp thụ bởi bề mặt bên trong của vỏ, được làm bằng vật liệu mật độ cao như uranium. Hấp thụ bức xạ làm nóng bề mặt bên trong của vỏ máy, biến nó thành một ranh giới mờ đục của các electron và ion nóng. Bức xạ tiếp theo từ nguyên phát phần lớn bị giới hạn giữa ranh giới này và bề mặt ngoài của viên nang thứ cấp. Bức xạ ban đầu, phản xạ và chiếu xạ lại bị mắc kẹt trong khoang này được hấp thụ bởi vật liệu có mật độ thấp hơn trong khoang, biến nó thành một plasma nóng của các electron và các hạt ion tiếp tục hấp thụ năng lượng từ bức xạ bị giới hạn. Tổng áp suất trong khoang Hối tổng cộng sự đóng góp từ các hạt rất năng lượng và phần đóng góp nhỏ hơn từ bức xạ Đọ được áp dụng cho lớp vỏ kim loại nặng của viên nang thứ cấp (gọi là máy đẩy), do đó nén phần thứ cấp.
Thông thường, chứa trong máy nghiền là một số vật liệu nhiệt hạch, chẳng hạn như deuteride lithium-6, bao quanh một bugi lửa của vật liệu phân hạch nổ (nói chung là uranium-235) ở trung tâm. Với sơ cấp phân hạch tạo ra năng suất nổ trong phạm vi kiloton, lực nén của thứ cấp lớn hơn nhiều so với có thể đạt được bằng cách sử dụng chất nổ hóa học cao. Nén bugi dẫn đến vụ nổ phân hạch tạo ra nhiệt độ tương đương với Mặt trời và nguồn cung cấp neutron dồi dào để hợp nhất với các vật liệu nhiệt hạch xung quanh, và bây giờ. Do đó, các quá trình phân hạch và hợp hạch diễn ra trong thứ cấp thường hiệu quả hơn nhiều so với các quá trình diễn ra trong sơ cấp.
Trong một thiết bị hai tầng hiện đại, hiệu quả, chẳng hạn như đầu đạn tên lửa đạn đạo tầm xa, máy bay chính được tăng cường để bảo toàn khối lượng và trọng lượng. Các nguyên thủy được tăng cường trong vũ khí nhiệt hạch hiện đại chứa khoảng 3 đến 4 kg (6,6 đến 8,8 pound) plutoni, trong khi các thiết kế kém tinh vi có thể sử dụng gấp đôi số lượng đó hoặc nhiều hơn. Loại thứ cấp thường chứa hỗn hợp vật liệu nhiệt hạch và phân hạch được thiết kế cẩn thận để tối đa hóa tỷ lệ giữa năng suất và trọng lượng so với khối lượng của đầu đạn, mặc dù có thể chế tạo các vật liệu phụ từ vật liệu phân hạch hoặc hợp hạch hoàn toàn.
