Thermonucleaire kernkop, ook bekend als nucleaire kernkop, thermonucleaire (fusie) bom ontworpen om in een raket te passen. Aan het begin van de jaren vijftig hadden zowel de Verenigde Staten als de Sovjet-Unie kernkoppen ontwikkeld die klein en licht genoeg waren om raketten in te zetten, en tegen het einde van de jaren vijftig hadden beide landen intercontinentale ballistische raketten (ICBM's) ontwikkeld die thermonucleaire kernkoppen over de hele wereld konden leveren.
Eenvoudig tweetraps ontwerp
Een typische thermonucleaire kernkop kan worden gebouwd volgens een tweetraps ontwerp, met een splijtings- of versterkte splijtingsprimair (ook wel de trigger genoemd) en een fysiek gescheiden component, de secundaire genoemd. Zowel de primaire als de secundaire bevinden zich in een buitenste metalen behuizing. Straling van de splijtingsexplosie van de primaire wordt ingeperkt en gebruikt om energie over te dragen om de secundaire samen te drukken en te ontsteken. Een deel van de initiële straling van de primaire explosie wordt geabsorbeerd door het binnenoppervlak van de behuizing, dat is gemaakt van een materiaal met een hoge dichtheid, zoals uranium. Stralingsabsorptie verwarmt het binnenoppervlak van de behuizing en verandert het in een ondoorzichtige grens van hete elektronen en ionen. Latere straling van de primaire is grotendeels opgesloten tussen deze grens en het buitenoppervlak van de secundaire capsule. In deze holte gevangen initiële, gereflecteerde en opnieuw bestraalde straling wordt geabsorbeerd door materiaal met een lagere dichtheid in de holte, waardoor het wordt omgezet in een heet plasma van elektronen en iondeeltjes die energie blijven absorberen uit de beperkte straling. De totale druk in de holte - de som van de bijdrage van de zeer energetische deeltjes en de over het algemeen kleinere bijdrage van de straling - wordt uitgeoefend op de zware metalen buitenmantel van de secundaire capsule (een duwer genoemd), waardoor de secundaire wordt gecomprimeerd.
Typisch in de stamper zit wat fusiemateriaal, zoals lithium-6 deuteride, dat een "bougie" van explosief splijtbaar materiaal (in het algemeen uranium-235) in het midden omringt. Aangezien de kernsplijting primair een explosieve opbrengst in het kilotonbereik genereert, is de compressie van de secundaire veel groter dan kan worden bereikt met chemische explosieven. Compressie van de bougie resulteert in een splijtingsexplosie die temperaturen creëert die vergelijkbaar zijn met die van de zon en een overvloedige toevoer van neutronen voor fusie van de omringende, en nu gecomprimeerde, thermonucleaire materialen. De splijtings- en fusieprocessen die in de secundaire plaatsvinden, zijn dus over het algemeen veel efficiënter dan die in de primaire.
In een efficiënt, modern tweetraps apparaat - zoals een ballistische raketkop voor lange afstanden - wordt de primaire versterkt om te besparen op volume en gewicht. Versterkte voorverkiezingen in moderne thermonucleaire wapens bevatten ongeveer 3 tot 4 kg (6,6 tot 8,8 pond) plutonium, terwijl minder geavanceerde ontwerpen het dubbele of meer kunnen gebruiken. De secundaire bevat typisch een composiet van fusie- en splijtstoffen die zorgvuldig op maat zijn gemaakt om de verhouding tussen opbrengst en gewicht of opbrengst / volume van de gevechtslading te maximaliseren, hoewel het mogelijk is om secundaire delen te construeren uit puur splijtbare of fusiematerialen.
