Termonukleärt stridsspets, även känd som kärnkraftshuvud, termonukleär (fusions) bomb designad för att passa in i en missil. I början av 1950-talet hade både Förenta staterna och Sovjetunionen utvecklat kärnvapenhuvud som var små och lätta nog för missilutplacering, och i slutet av 1950-talet hade båda länderna utvecklat interkontinentala ballistiska missiler (ICBM) som kunde leverera termonukleära stridsspetsar runt om i världen.
Grundläggande tvåstegsdesign
Ett typiskt termonukleärt stridshuvud kan konstrueras i enlighet med en tvåstegsdesign, med en primär klyvning eller förstärkt klyvning (även kallad avtryckaren) och en fysiskt separat komponent som kallas sekundär. Både primär och sekundär finns i ett yttre metallhus. Strålning från fissionxplosionen av den primära finns och används för att överföra energi för att komprimera och antända det sekundära. En del av den ursprungliga strålningen från den primära explosionen absorberas av den inre ytan av höljet, som är gjord av ett material med hög täthet såsom uran. Strålabsorption värmer den inre ytan av höljet och förvandlar det till en ogenomskinlig gräns för heta elektroner och joner. Efterföljande strålning från den primära begränsas till stor del mellan denna gräns och den yttre ytan av den sekundära kapseln. Den initiala, reflekterade och återbestrålade strålningen som fångas in i denna kavitet absorberas av material med lägre densitet i kaviteten och omvandlar det till en het plasma av elektroner och jonpartiklar som fortsätter att absorbera energi från den begränsade strålningen. Det totala trycket i kaviteten - summan av bidraget från de mycket energiska partiklarna och det generellt mindre bidraget från strålningen - appliceras på den sekundära kapselens yttre skal av tungmetall (kallas en pusher) och därmed komprimerar den sekundära.
I pusheren finns vanligtvis en del fusionsmaterial, såsom litium-6-deuterid, som omger en "tändstift" av explosivt klyvbart material (vanligtvis uran-235) i mitten. Med den primära klyvningen som genererar ett explosivt utbyte i kilotonområdet är kompressionen av sekundären mycket större än vad som kan uppnås med användning av kemiska högsprängämnen. Komprimering av tändstiftet resulterar i en klyvningsexplosion som skapar temperaturer som är jämförbara med solens temperatur och en riklig mängd neutroner för fusion av de omgivande, och nu komprimerade, termonukleära materialen. Således är fission- och fusionsprocesserna som äger rum i sekundären i allmänhet mycket effektivare än de som sker i det primära.
I en effektiv, modern tvåstegsapparat - som ett långsiktigt ballistiskt missilstridsspets - förstärks det primära för att spara på volym och vikt. Förstärkta primärer i moderna termonukleära vapen innehåller cirka 3 till 4 kg (6,6 till 8,8 pund) plutonium, medan mindre sofistikerade mönster kan använda dubbelt så mycket eller mer. Sekundären innehåller vanligtvis en sammansättning av fusion och fissila material som är noggrant anpassade för att maximera utbytet-till-vikt eller utbyte-till-volymförhållandet för stridshuvudet, även om det är möjligt att konstruera sekundärer från rent fissila eller fusionsmaterial.
