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放射線爆縮とは、高レベルの電磁放射線を用いて標的を圧縮する技術である。この技術の主な用途は、核融合爆弾と慣性閉じ込め核融合研究である。
放射線爆縮は、米国でクラウス・フックスとジョン・フォン・ノイマンが、当初の「クラシカル・スーパー」水素爆弾設計の研究の一環として最初に開発しました。彼らの研究は1946年に秘密特許として出願され、後にフックスが核スパイ活動の一環としてソ連に提供しました。しかし、彼らの計画は最終的な水素爆弾設計で使用されたものと同じではなく、アメリカとソ連の計画のどちらも、水素爆弾の開発に直接利用することはできませんでした（その価値は事後になって初めて明らかになりました）。フックス＝フォン・ノイマン計画の改良版は、グリーンハウス作戦の「ジョージ」ショットに組み込まれました。[ 1 ]
1951年、スタニスワフ・ウラムは、核分裂兵器の流体力学的衝撃を利用して、より多くの核分裂性物質を極めて高い密度に圧縮し、メガトン級の二段階核分裂爆弾を製造するというアイデアを思いついた。彼はその後、この手法が熱核反応の開始にも役立つ可能性があることに気づいた。彼はこのアイデアをエドワード・テラーに提示し、テラーは放射線圧縮が機械的衝撃よりも速く効率的であることに気づいた。このアイデアの組み合わせと、核融合燃料内部に埋め込まれた核分裂「点火プラグ」が、水素爆弾のテラー＝ウラム設計として知られるものとなった。
核分裂爆弾から放出されるエネルギーの大部分はX線である。そのスペクトルは、5000万ケルビン（太陽の中心部の温度の3倍強）の黒体放射のスペクトルとほぼ一致する。振幅は、立ち上がり時間1マイクロ秒、プラトー時間1マイクロ秒、立ち下がり時間1マイクロ秒の台形パルスとしてモデル化できる。30キロトンの核分裂爆弾の場合、X線の総出力は100テラジュール（総出力の70%以上）となる。
テラー・ウラム爆弾では、爆縮される物体は「二次体」と呼ばれる。二次体には重水素化リチウムなどの核融合物質が含まれており、その外層は鉛やウラン238などのX線を透過しない物質で構成されている。
一次核分裂爆弾の表面から二次核分裂爆弾の表面までX線を到達させるために、「X線反射器」と呼ばれるシステムが用いられる。
反射鏡は通常、ウランなどの材料で作られた円筒形である。一次反射鏡は円筒の一端に、二次反射鏡はもう一方の端に配置される。円筒内部は一般的に、ポリスチレンなど、X線に対してほぼ透明な発泡体で満たされている。
「反射器」という用語は、読者に装置が鏡のように機能するという印象を与えるため、誤解を招く可能性があります。X線の一部は拡散または散乱されますが、エネルギー輸送の大部分は2段階のプロセスで行われます。まず、X線反射器は一次X線からのフラックスによって高温に加熱され、その後、二次X線へと伝わるX線を放出します。反射プロセスの性能を向上させるために、さまざまな分類された方法が用いられています。
中国のいくつかの文書によると、中国の科学者たちは放射線爆縮を実現するために異なる方法を用いた。これらの文書によれば、最初の中国の水素爆弾の製造時には、反射板ではなくX線レンズが一次から二次へのエネルギー伝達に使用された。[ 2 ]
「放射線爆縮」という用語は、二次粒子が放射線圧によって押しつぶされることを示唆しており、計算によると、この圧力は非常に大きいものの、放射線によって蒸発した物質の圧力はそれよりもはるかに大きいことがわかっています。二次粒子の外層は非常に高温になり、蒸発して高速で表面から飛び出します。この表面層の噴出による反動は、単純な放射線圧よりも桁違いに強い圧力を生み出します。したがって、熱核兵器におけるいわゆる放射線爆縮は、放射線駆動型のアブレーションによる爆縮であると考えられています。
少量の核融合物質に大型レーザーを照射して点火する技術への関心が高まっている。このプロセスは慣性閉じ込め核融合（ICF）として知られている。この研究の一環として、放射線爆縮技術に関する多くの情報が機密解除されてきた。
光レーザーを使用する場合、「直接駆動」システムと「間接駆動」システムに区別されます。直接駆動システムでは、レーザービームがターゲットに直接照射され、レーザーシステムの立ち上がり時間によってどのような圧縮プロファイルが得られるかが決まります。
間接駆動システムでは、ターゲットはセレンなどの中間原子番号物質でできたシェル（ホールラウムと呼ばれる）で囲まれています。レーザーはこのシェルをX線を放出する温度まで加熱し、放出されたX線が核融合ターゲットに照射されます。間接駆動には、放射線のスペクトルをより細かく制御できること、システムサイズが小さいこと（二次放射線の波長は通常、駆動レーザーの波長の100分の1程度）、圧縮プロファイルをより精密に制御できることなど、さまざまな利点があります。