Termonukleáris robbanófej, más néven atomfegyver fej, termikus nukleáris (fúziós) bomba, amelyet egy rakéta belsejébe terveztek. Az 1950-es évek elejére mind az Egyesült Államok, mind a Szovjetunió kifejlesztett olyan atomfegyverekkel, amelyek elég kicsi és könnyűek voltak a rakéta bevetéséhez, és az 1950-es évek végére mindkét ország kifejlesztett olyan interkontinentális ballisztikus rakétákat (ICBM), amelyek képesek termonukleáris robbanófejeket szállítani az egész világon.
Alapvető kétlépcsős kialakítás
Egy tipikus termonukleáris robbanófejet kétlépcsős felépítés szerint lehet felépíteni, amelyben egy hasadási vagy fokozott hasadási primer (más néven trigger) és egy fizikailag különálló elem, amelyet másodlagosnak neveznek. Mind a primer, mind a szekunder egy külső fémtokban található. A primer hasadási robbanása által okozott sugárzást visszatartják és felhasználják az energia átvitelére, hogy összenyomja és meggyulladja a másodlagos anyagot. Az elsődleges robbanás kezdeti sugárzása egy részét a ház belső felülete elnyeli, amely nagy sűrűségű anyagból, például uránból készül. A sugárzás abszorpció melegíti a tok belső felületét, és forró elektronok és ionok átlátszatlan határává változtatja. A primerből származó későbbi sugárzás nagymértékben ezen határ és a szekunder kapszula külső felülete között van. Az ebben az üregben csapdába eső kezdeti, visszavert és újra besugárzott sugárzást az üregben lévő alacsonyabb sűrűségű anyag abszorbeálja, átalakítva azt elektronok és ionrészecskék forró plazmává, amelyek továbbra is abszorbeálják az energiát a korlátozott sugárzásból. Az üregben lévő teljes nyomást - a nagyon energikus részecskék hozzájárulásának és a sugárzás általánosságban kisebb hozzájárulásának összegét - a másodlagos kapszula nehézfém külső héjára (tolóerőnek) kell alkalmazni, ezáltal összenyomva a másodlagost.
Jellemzően a tolóerõben van néhány fúziós anyag, például lítium-6-deuterid, amely középen egy robbanásveszélyes hasadó anyagból (általában urán-235) álló „gyújtógyertya” található. Mivel a hasadási primer robbanásveszélyes hozamot hoz létre a kiloton tartományban, a szekunder összenyomása sokkal nagyobb, mint amit nagy kémiai robbanóanyagokkal lehet elérni. A gyújtógyertya összenyomása olyan hasadási robbanást eredményez, amely a Nap hőmérsékletével összehasonlítható hőmérsékletet eredményez, és bőséges mennyiségű neutronnal látja el a környező, és most összenyomott termonukleáris anyagokat. Így a hasadási és fúziós folyamatok, amelyek a szekunderben zajlanak, általában sokkal hatékonyabbak, mint azok, amelyek a primerben zajlanak.
Egy hatékony, modern kétlépcsős eszközben - például egy nagy hatótávolságú ballisztikus rakéta harci fejjel - az elsődleges anyagot megnövelik a térfogat és a súly megőrzése érdekében. A modern termonukleáris fegyverek továbbfejlesztett primerjai kb. 3–4 kg (6,6–8,8 font) plutóniumot tartalmaznak, míg a kevésbé kifinomult konstrukciók felhasználhatják ezt a mennyiséget vagy annál is többet. A szekunder jellemzően fúziós és hasadó anyagokból álló kompozíciót tartalmaz, amelyet gondosan alakítanak ki a harci fej hozama / tömeg vagy hozam / térfogat arányának maximalizálása céljából, bár lehetséges, hogy másodlagos képeket állítanak elő tisztán hasadó vagy fúziós anyagokból.
