Thermonuclear hulu ledak, juga dikenal sebagai hulu ledak nuklir, bom termonuklir (fusi) yang dirancang agar pas di dalam rudal. Pada awal 1950-an baik Amerika Serikat dan Uni Soviet telah mengembangkan hulu ledak nuklir yang kecil dan cukup ringan untuk penyebaran rudal, dan pada akhir 1950-an kedua negara telah mengembangkan rudal balistik antarbenua (ICBM) yang mampu mengirimkan hulu ledak termonuklir di seluruh dunia.
Desain dasar dua tahap
Hulu ledak termonuklir tipikal dapat dibangun sesuai dengan desain dua tahap, menampilkan fisi atau dorongan-fisi primer (juga disebut pemicu) dan komponen yang secara fisik terpisah disebut sekunder. Baik primer dan sekunder terkandung dalam wadah logam luar. Radiasi dari ledakan fisi primer terkandung dan digunakan untuk mentransfer energi untuk mengompresi dan menyalakan sekunder. Beberapa radiasi awal dari ledakan primer diserap oleh permukaan bagian dalam casing, yang terbuat dari bahan kepadatan tinggi seperti uranium. Penyerapan radiasi memanaskan permukaan bagian dalam casing, mengubahnya menjadi batas buram elektron dan ion panas. Radiasi selanjutnya dari primer sebagian besar terbatas antara batas ini dan permukaan luar kapsul sekunder. Radiasi awal, pantul, dan diiradiasi ulang yang terperangkap di dalam rongga ini diserap oleh material dengan kepadatan lebih rendah di dalam rongga, mengubahnya menjadi plasma panas elektron dan partikel ion yang terus menyerap energi dari radiasi terbatas. Tekanan total dalam rongga - jumlah kontribusi dari partikel yang sangat energik dan kontribusi radiasi yang lebih kecil - diterapkan pada kulit luar logam berat kapsul sekunder (disebut pendorong), sehingga menekan sekunder.
Biasanya, yang terkandung dalam pendorong adalah beberapa bahan fusi, seperti lithium-6 deuteride, yang mengelilingi "busi" bahan peledak yang dapat meledak (umumnya uranium-235) di bagian tengah. Dengan pembelahan primer menghasilkan hasil eksplosif dalam kisaran kiloton, kompresi sekunder jauh lebih besar daripada yang dapat dicapai dengan menggunakan bahan kimia bahan peledak tinggi. Kompresi busi menghasilkan ledakan fisi yang menciptakan suhu yang sebanding dengan Matahari dan pasokan neutron yang berlebihan untuk fusi di sekitarnya, dan sekarang bahan termonuklir tertekan. Dengan demikian, proses fisi dan fusi yang terjadi di sekunder umumnya jauh lebih efisien daripada yang terjadi di primer.
Dalam perangkat dua tahap yang efisien dan modern — seperti hulu ledak rudal balistik jarak jauh — yang utama ditingkatkan untuk menghemat volume dan berat. Pemilihan pendahuluan dalam senjata termonuklir modern mengandung sekitar 3 hingga 4 kg (6,6 hingga 8,8 pon) plutonium, sementara desain yang kurang canggih mungkin menggunakan dua kali lipat jumlah itu atau lebih. Sekunder biasanya berisi gabungan material fusi dan fisil yang dirancang dengan hati-hati untuk memaksimalkan rasio hasil-terhadap-berat atau hasil-terhadap-volume hulu ledak, walaupun dimungkinkan untuk membuat sekunder dari bahan fisil atau fusi murni.
