熱核兵器

熱核兵器、核融合兵器、または水素爆弾（H爆弾）は、第2世代の核兵器設計です。その高度な技術により、第1世代の核爆弾よりもはるかに大きな破壊力、よりコンパクトなサイズ、より低い質量、またはこれらの利点の組み合わせが得られます。核融合反応の特性により、非核分裂性の劣化ウランを兵器の主燃料として使用することが可能になり、ウラン235（²³⁵
あなた
）またはプルトニウム239（²³⁹
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最初の本格的な熱核実験（アイビー・マイク）は1952年に米国で実施され、それ以来、この概念は世界のほとんどの核保有国で兵器の設計に採用されてきました。^[1]

現代の核融合兵器は、基本的に2つの主要な構成要素から構成されています。核分裂の一次段階（²³⁵
あなた
または²³⁹
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）と、熱核燃料を含む別の核融合二次段階があります。熱核燃料は、水素の重い同位体（重水素と三重水素）を純粋な元素として、または現代の兵器では重水素化リチウムとして使用されます。このため、熱核兵器は口語的に水素爆弾またはH爆弾と呼ばれることがよくあります。^{[注 1]}

核融合爆発は、核分裂一次段階の爆発で始まる。その温度は 1 億ケルビンを超えて急上昇し、熱 (「ソフト」) X 線で強烈に輝く。これらの X 線は、放射ケースと呼ばれる囲いの中にある一次アセンブリと二次アセンブリの間の空間 (多くの場合、発泡スチロールで満たされた「放射チャネル」 ) に溢れ、放射ケースは X 線エネルギーを閉じ込め、外向きの圧力に抵抗する。2 つのアセンブリを隔てる距離により、核分裂一次アセンブリの破片 (X 線光子よりもはるかに遅い動き)が、核融合爆発が完了する前に二次アセンブリを分解できないようにする。

二次核融合段階（外側のプッシャー/タンパー、核融合燃料フィラー、中央のプルトニウム点火プラグから構成）は、プッシャー/タンパーに当たるX線エネルギーによって爆縮される。これにより二次段階全体が圧縮され、プルトニウム点火プラグの密度が上昇する。プルトニウム燃料の密度が上昇し、点火プラグが超臨界状態になり、核分裂連鎖反応が始まる。この連鎖反応の核分裂生成物が、点火プラグを取り囲む高圧縮（したがって超高密度）の熱核燃料を約3億ケルビンまで加熱し、核融合燃料の原子核間の核融合反応を点火する。重水素化リチウムを燃料とする現代の兵器では、核分裂するプルトニウム点火プラグも自由中性子を放出し、これがリチウム原子核と衝突して熱核燃料のトリチウム成分を供給する。

二次燃料タンクの比較的大きなタンパー（爆発が進むにつれて外側への膨張に抵抗する）は、核融合燃料充填材が熱くなりすぎて圧縮が損なわれるのを防ぐ熱障壁としても機能する。タンパーがウラン、濃縮ウラン、またはプルトニウムで作られている場合、タンパーは高速核融合中性子を捕捉してそれ自体が核分裂を起こし、全体的な爆発出力を増加させる。さらに、ほとんどの設計では、放射線ケースも高速熱核中性子によって核分裂を起こす材料で作られている。このような爆弾は2段階兵器に分類される。タンパーと放射線ケースの高速核分裂が総出力に最も大きく寄与し、放射性核分裂生成物の降下物を生成する主要なプロセスである。^{[2] [3]}

アイビー・マイク以前には、 1951年のグリーンハウス作戦が、熱核兵器開発につながる原理をテストするアメリカ初の核実験シリーズだった。関連する核融合装置を加速させるのに十分な核分裂が達成され、1年以内に本格的な装置を完成させるのに十分な知見が得られた。アメリカの現代の熱核兵器の設計はすべて、エドワード・テラーとスタニスワフ・ウラムという2人の主たる貢献者にちなんでテラー・ウラム構成^{として知られている。2}人は1951年にアメリカ向けにこの設計を開発し、特定の概念は物理学者ジョン・フォン・ノイマンの貢献により開発された。同様の装置がソ連、イギリス、フランス、中国、インドでも開発された。^[5]熱核爆弾のツァーリ・ボンバは、これまでに爆発した中で最も強力な爆弾だった。^{[6]熱核兵器は}TNT火薬換算で50キロトン（210TJ）以上の威力を持つ兵器の中で、最も効率的な兵器エネルギー収量設計であるため、現在核拡散防止条約に基づいて5つの核兵器国が配備しているこのサイズの核兵器のほとんど全てがテラー・ウラム設計の熱核兵器である。^[7]

核分裂兵器や核融合兵器に関する詳細な知識は、事実上すべての先進国である程度機密扱いされている。米国では、そのような知識は、たとえ政府職員ではない人物や兵器計画に関係のない人物によって作成されたものであっても、「生まれながらの秘密」として知られる法理に基づき、デフォルトで「制限データ」に分類される可能性がある（ただし、この法理の合憲性は時折疑問視されてきた。米国対プログレッシブ社事件を参照）。生まれながらの秘密は、私的な憶測の場合にはめったに援用されない。米国エネルギー省の公式方針は、設計情報の漏洩を認めないことである。そのような認知は、潜在的にその情報の正確性を立証する可能性があるためである。以前の少数の事例では、米国政府は公の報道機関における兵器情報の検閲を試みてきたが、限られた成功しか収めていない。^[8]ニューヨークタイムズ紙によると、物理学者ケネス・W・フォードは、著書「水爆製造：個人史」から機密情報を削除するよう政府から命じられたが、それに従わなかった。フォードは、既存の情報のみを使用し、政府に原稿を提出したと主張しているが、政府は外国がその情報を利用できることを懸念して、本の全セクションを削除したいと考えていた。^[9]

大量の曖昧なデータが公式に発表され、さらに大量の曖昧なデータが元爆弾設計者によって非公式にリークされているが、核兵器設計の詳細に関する公開された説明のほとんどは、ある程度、推測、既知の情報からのリバースエンジニアリング、または同様の物理学分野との比較（慣性閉じ込め核融合が主な例）に依存している。このようなプロセスにより、核爆弾に関する非機密情報の集合体が得られ、これは一般に公式の非機密情報の公開や関連物理学と一致しており、内部的に一貫していると考えられているが、まだ未解決と見なされている解釈の点もいくつかある。テラー・ウラム設計に関する公開知識の状態は、主に、以下のセクションで概説するいくつかの特定の事件から形成されてきた。

テラー・ウラム構成の基本原理は、熱核兵器のさまざまな部分を段階的に連結し、各段階の爆発によって次の段階を点火するエネルギーを供給するというアイデアである。少なくとも、これは、爆縮型核分裂爆弾 (「トリガー」)で構成される一次セクションと、核融合燃料で構成される二次セクションを意味する。一次セクションから放出されたエネルギーは、放射爆縮のプロセスを通じて二次セクションを圧縮し、この時点で二次セクションは加熱され、核融合を起こす。このプロセスは継続され、二次セクションからのエネルギーによって第 3 段階の核融合が点火される。ソ連の AN602「ツァーリ・ボンバ」は、3 段階の核分裂 - 核融合 - 核融合装置であったと考えられている。理論的には、このプロセスを継続することで、任意の高出力の熱核兵器を構築できる可能性がある。^{[要出典]これは核分裂兵器とは対照的である。核分裂兵器は、偶発的に}超臨界状態になる危険性が大きくなりすぎる前に一箇所に集められる核分裂燃料の量に限りがあるため、威力が限られている。

他の部品の周囲には、第一段階または一次段階のエネルギーを一時的に内部に閉じ込める容器であるホーラウムまたは放射ケースがある。この放射ケースの外側は、通常爆弾の外側のケースでもあり、熱核爆弾の部品の構成に関する唯一の直接的な視覚的証拠として公開されている。さまざまな熱核爆弾の外観の写真が数多く機密解除されている。^[10]

主爆弾は標準的な爆縮方式の核分裂爆弾であると考えられているが、おそらく^{効率を高める}ために少量の核融合燃料（通常は1:1の 重水素：三重水素ガス）で核をブーストしている。核融合燃料は加熱・圧縮されると余分な中性子を放出し、さらなる核分裂を引き起こす。発射されると、²³⁹
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または²³⁵
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核は、その周囲に爆発レンズパターンで配置された通常の高性能爆薬の特殊な層によって小さな球体に圧縮され、通常の「原子爆弾」の動力となる 核連鎖反応を開始します。

二次炉は通常、核融合燃料と他のコンポーネントが何層にも巻かれた柱として示されます。柱の周りには、まず「プッシャータンパー」と呼ばれるウラン238の重い層があります（²³⁸
あなた
) または鉛が核融合燃料の圧縮に役立ちます (ウランの場合は、最終的には核分裂を起こす可能性があります)。この中には核融合燃料があり、通常は重水素化リチウムの一種で、液化した三重水素/重水素ガスよりも兵器化しやすいため使用されます。この乾燥燃料は、中性子の衝撃を受けると、混合物中に存在する重水素とともに、核融合を起こすことができる水素の重い同位体である三重水素を生成します。(核融合反応のより詳細な技術的説明については、核融合に関する記事を参照してください。) 燃料層の内側には、「スパークプラグ」、つまり核分裂性物質の中空の柱があります (²³⁹
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または²³⁵
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）は、重水素ガスでブーストされることが多い。点火プラグは圧縮されると核分裂を起こすことができる（形状上、圧縮しないと臨界質量にならない）。三次プラグが存在する場合は、二次プラグの下に設置され、おそらく同じ材料で作られる。^{[11] [12]}

二次核を一次核から分離しているのは中間段階である。核分裂する一次核は、4 種類のエネルギーを生成する。1) 一次核を爆縮する高爆薬による膨張する高温ガス、2)元々爆弾の核分裂性物質とその改ざんであった過熱プラズマ、3)電磁放射線、4) 一次核爆発による中性子。中間段階は、一次核から二次核へのエネルギーの伝達を正確に調整する役割を担っている。高温ガス、プラズマ、電磁放射線、中性子を適切な場所に適切なタイミングで導く必要がある。中間段階の設計が最適とは言えないと、二次核が複数回の発射で完全に機能しなくなる「核分裂性フィズル」が発生することがある。キャッスル作戦のキャッスル クーンによる発射が良い例である。小さな欠陥により、一次核からの中性子束が二次核を時期尚早に加熱し始め、核融合を阻止できるほど圧縮が弱まった。

中間段階のメカニズムに関する詳細な情報は、公開されている文献にはほとんどない。最も優れた情報源の1つは、アメリカのW80弾頭に似たイギリスの熱核兵器の簡略化された図だ。これはグリーンピースが「二重使用核技術」と題する報告書で発表した。^[13]図には主要な部品とその配置が示されているが、詳細はほとんどなく、散在する詳細は意図的な省略または不正確さである可能性が高い。それらは「エンドキャップと中性子集束レンズ」と「反射器ラップ」と名付けられており、前者は中性子を中性子の集束レンズに導く。²³⁵
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/²³⁹
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スパークプラグはX線反射器のことを指し、通常はウランなどのX線不透過性材料で作られた円筒で、両端に一次と二次がある。鏡のように反射するのではなく、一次からのX線束によって高温になり、二次へと伝わるより均一に拡散したX線を放出し、いわゆる放射線爆縮を引き起こす。アイビー・マイクでは、黒体効果を高めるためにウランの上に金がコーティングされていた。^[14]

次に「反射鏡/中性子銃キャリッジ」があります。反射鏡は、中性子集束レンズ (中央) と一次炉近くの外側ケーシングの間の隙間を塞ぎます。これは一次炉と二次炉を分離し、前の反射鏡と同じ機能を果たします。約 6 個の中性子銃 (ここではサンディア国立研究所^[15]のもの) があり、各セクションに一端が反射鏡の外縁から突き出ています。すべてキャリッジに固定され、ケーシングの円周にほぼ均等に配置されています。中性子銃は、各銃端の中性子放出端が爆弾の中心軸に向けられるように傾けられています。各中性子銃からの中性子は通過し、中性子集束レンズによって一次炉の中心に集束され、プルトニウムの初期核分裂を促進します。「ポリスチレン偏光子/プラズマ源」も示されています (以下を参照)。

中間段階について言及した最初の米国政府文書は、2004年に開始された信頼性のある代替弾頭（RRW）プログラムを促進するために最近公開されたばかりである。図には、RRWの潜在的な利点を部品レベルで説明する宣伝文句が含まれており、中間段階の宣伝文句では、新しい設計が「有毒で脆い材料」と「高価な「特別な」材料」を置き換えると述べられている。^[16]「有毒で脆い材料」はベリリウムであると広く考えられており、その説明に当てはまり、プライマリからの中性子束を緩和する。特定の方法でX線を吸収して再放射する何らかの材料も使用される可能性がある。^[17]

「特殊材料」の候補は、ポリスチレンと「フォグバンク」と呼ばれる非機密コードネームの物質です。フォグバンクの成分は機密扱いですが、エアロゲルが候補として挙げられています。これは、W76熱核弾頭を備えた熱核兵器で初めて使用され、テネシー州オークリッジのY-12 コンプレックスの工場でW76 用に製造されました。フォグバンクの生産は、W76 の生産が終了した後に中止されました。W76 寿命延長プログラムでは、より多くのフォグバンクを製造する必要がありました。元のフォグバンクの特性が完全に文書化されていなかったため、これは複雑になり、プロセスを再発明するための膨大な作業が行われました。古いフォグバンクの特性にとって重要な不純物が、新しいプロセスでは省略されました。新しいバッチと古いバッチを詳細に分析して初めて、その不純物の性質が明らかになりました。製造工程ではアセトニトリルを溶剤として使用していたため、2006年にはフォグバンク工場から少なくとも3回の避難が行われた。石油産業や製薬産業で広く使用されているアセトニトリルは可燃性で有毒である。Y-12はフォグバンクの唯一の製造業者である。^[18]

上記の説明を簡単にまとめると次のようになります。

1. 「一次」と呼ばれる（比較的）小さな核分裂爆弾が爆発します。
2. 一次段階で放出されたエネルギーは、「二次」（または核融合）段階に伝達されます。このエネルギーによって核融合燃料と点火プラグが圧縮され、圧縮された点火プラグは超臨界状態になり、核分裂連鎖反応を起こし、圧縮された核融合燃料が核融合を誘発するのに十分な高温にさらに加熱されます。
3. 核融合反応によって放出されるエネルギーは燃料を加熱し続け、反応を継続させます。
4. 第二段階の核融合燃料は、内部の反応から生じた中性子に当たると核分裂を起こす追加燃料の層で囲まれることがあります。これらの核分裂イベントは、一般的な設計で放出される総エネルギーの約半分を占めます。

エネルギーが一次核から二次核へどのように「輸送」されるかは、公開報道で意見の相違があるが、核分裂する一次核から放出される X 線とガンマ線を通じて伝達されると考えられている。このエネルギーは二次核を圧縮するために使用される。X 線がどのように圧力を生み出すかという重要な詳細は、非機密報道で依然として論争が続いている主な点である。提案されている理論は 3 つある。

• X 線によって生じる放射線圧。これは、ハワード・モーランドがThe Progressive 誌の記事で初めて提唱したアイデアです。
• X 線が放射線チャネルの充填材 (ポリスチレンまたは「フォグバンク」プラスチック フォーム) 内にプラズマを生成します。これは、チャック ハンセンによって提唱され、後にハワード モーランドによって提唱された 2 番目のアイデアでした。
• タンパー/プッシャーアブレーション。これは、物理的な分析によって最もよく裏付けられた概念です。

密閉ケース内の大量の X 線光子によって発生する放射線圧は、二次粒子を圧縮するのに十分な可能性があります。X 線や光などの電磁放射線は運動量を持ち、それが当たるあらゆる表面に力を加えます。日常生活で見られる強度の放射線圧、たとえば表面に当たる太陽光の放射線圧は通常は感知できませんが、熱核爆弾で見られる極度の強度の放射線圧は莫大です。

一般的な大きさと主な特性がよくわかっている2つの熱核爆弾、アイビー・マイク試験爆弾とW-61設計の現代のW-80巡航ミサイル弾頭派生型については、放射圧はアイビー・マイク設計では73×106バール（7.3TPa）、W-80では1,400 ^× 106バール（ 140TPa  ）と計算され た。^{[ 19]}^ ^ 

泡プラズマ圧力は、熱核兵器の放射線ケース内のライナー部品として特殊な泡を記載した機密解除された文書を発見した研究に基づいて、プログレッシブ事件の際にチャック・ハンセンが導入した概念です。

武器（フォーム付き）の発射手順は次のようになります。

1. 一次炉心を取り囲む高性能爆薬が点火し、核分裂性物質を超臨界状態に圧縮して核分裂連鎖反応を開始します。
2. 核分裂一次原子炉は熱X線を放出し、それがケースの内側に沿って「反射」し、ポリスチレンフォームを照射します。
3. 照射された泡は高温のプラズマとなり、二次側のタンパーを押し、しっかりと圧縮し、スパークプラグ内で核分裂連鎖反応を開始します。
4. 両側から（一次側と点火プラグから）押されると、重水素リチウム燃料は高度に圧縮され、熱核温度まで加熱されます。また、中性子の衝突により、各リチウム6（⁶ Li）原子は1つのトリチウム原子と1つのアルファ粒子に分裂します。その後、トリチウムと重水素の核融合反応が始まり、さらに多くの中性子と膨大な量のエネルギーが放出されます。
5. 核融合反応を起こした燃料は、大量の高エネルギー 中性子（17.6 MeV  [2.82  pJ ]）を放出し、²³⁸
   あなた
   改ざん（または²³⁸
   あなた
   核分裂反応が高速で起こり、総エネルギーの約半分を供給します。

これにより、核分裂-核融合-核分裂の一連の過程が完了する。核融合は核分裂とは異なり、比較的「クリーン」である。つまり、エネルギーは放出されるが、有害な放射性物質や大量の核降下物は放出されない。しかし、核分裂反応、特に最後の核分裂反応では、膨大な量の核分裂生成物と降下物が放出される。最後の核分裂段階を省略し、例えばウラン製のタンパーを鉛製のものに取り替えると、全体の爆発力は約半分に減少するが、降下物の量は比較的少なくなる。中性子爆弾は、意図的に薄いタンパーを備えた水素爆弾であり、高速核融合中性子が可能な限り多く逃げることができる。

「泡プラズマ圧力」というアイデアに対する現在の技術的批判は、同様の高エネルギー物理学分野からの非機密分析に焦点を当てており、そのようなプラズマによって生成される圧力は、放射線ケース内の基本光子圧力の小さな乗数に過ぎず、また既知の泡材料は本質的に一次側からのガンマ線およびX線放射線の吸収効率が非常に低いことを示しています。生成されるエネルギーのほとんどは、放射線ケースの壁または二次側の周囲のタンパーによって吸収されます。吸収されたエネルギーの影響を分析すると、3番目のメカニズムであるアブレーションが導き出されました。

二次アセンブリの外側のケースは「タンパー プッシャー」と呼ばれます。爆縮爆弾のタンパーの目的は、反応燃料 (非常に高温の高密度プラズマ) の膨張を、燃料が完全に消費されて爆発が完了するまで遅らせることです。同じタンパー材料は、外部圧力 (二次アセンブリの表面積に作用する力) を核融合燃料の塊に伝達する媒体であるという点で、プッシャーとしても機能します。

提案されているタンパープッシャーのアブレーションメカニズムは、熱核二次核のタンパープッシャーの外層が一次核のX線束によって非常に高温になり、激しく膨張してアブレーション（飛散）すると仮定しています。全体の運動量は保存されるため、この高速噴出物の塊はタンパープッシャーの残りの部分を非常に大きな力で内側に反動させ、核融合燃料とスパークプラグを押しつぶします。タンパープッシャーは、核融合燃料を外部の極度の熱から遮断できるほど頑丈に作られています。そうでなければ、圧縮が損なわれます。

基本的なアブレーション効果の大まかな計算は比較的簡単です。プライマリからのエネルギーは、外側の放射ケース内のすべての表面に均等に分散され、コンポーネントは熱平衡状態になり、その熱エネルギーの影響が分析されます。エネルギーは主に、タンパー/プッシャーの外側表面の約 1 つの X 線光学的厚さ内に蓄積されるため、その層の温度を計算できます。次に、表面が外側に膨張する速度を計算し、基本的なニュートンの運動量バランスから、タンパーの残りの部分が内側に収縮する速度を計算します。

これらの計算のより詳細な形式をアイビーマイク装置に適用すると、蒸発したプッシャーガスの膨張速度は毎秒290キロメートル（180マイル/秒）で、爆縮速度はおそらく毎秒400キロメートル（250マイル/秒）になる。+タンパー/プッシャーの総質量の3 ⁄ 4がアブレーションされ、最もエネルギー効率の良い割合になります。W -80の場合、ガスの膨張速度はおよそ410 km/s (250 mi/s)、爆縮速度は570 km/s (350 mi/s)です。アブレーション物質による圧力は、Ivy Mikeデバイスでは53 億 バール(530 兆 パスカル)、W-80デバイスでは640億バール (6.4京パスカル) と計算されています。 ^[19]

提案された 3 つのメカニズムを比較すると、次のことがわかります。

計算されたアブレーション圧力は、提案されたより高いプラズマ圧力よりも 1 桁大きく、計算された放射圧力よりも 2 桁近く大きい。放射ケース壁と二次タンパーへのエネルギーの吸収を回避するメカニズムは提案されていないため、アブレーションは明らかに避けられない。その他のメカニズムは不要であると思われる。

米国国防総省の公式機密解除報告書によると、放射線ケースのライナーには発泡プラスチック材料が使用されているか、使用されている可能性があり、直接プラズマ圧力が低いにもかかわらず、エネルギーが均等に分散され、十分な量がセカンダリーのタンパー/プッシャーに到達するまでアブレーションを遅らせるのに役立つ可能性がある。^[20]

リチャード・ローズの著書『ダーク・サン』には、厚さ1インチ（25 mm）のプラスチックフォームの層が、銅釘を使用してアイビー・マイクの鋼鉄ケースの内側の鉛ライナーに固定されていたと記されている。ローズは、この爆弾の設計者数名の説明を引用し、外側のケースの内側のプラスチックフォーム層は、外側のケースのアブレーションと反動を遅らせるためのものだと述べている。フォームがなければ、外側のケースの内側から金属が大きな衝撃でアブレーションし、ケースが急速に外側に反動することになる。ケースの目的は、爆発をできるだけ長く封じ込め、二次段階の金属表面のX線アブレーションをできるだけ多くできるようにし、二次段階を効率的に圧縮して核融合収率を最大化することにある。プラスチックフォームは密度が低いため、金属よりもアブレーション時の衝撃が小さい。^[20]

武器の設計には次のようなバリエーションが提案されている:

• タンパーまたはケースは、²³⁵
  あなた
  （高濃縮ウラン）を最終核分裂ジャケットに詰め込む。はるかに高価な²³⁵
  あなた
  高速中性子によっても核分裂する。²³⁸
  あなた
  劣化ウランや天然ウランと比べると核分裂効率は高い。これは²³⁵
  あなた
  原子核は低速中性子によっても核分裂を起こす（²³⁸
  あなた
  核分裂に必要な最低エネルギーは約1メガ電子ボルト（0.16 pJ）であり、これらの低速中性子は他の核分裂反応によって生成されるため、²³⁵
  あなた
  ジャケット内の核（言い換えれば、²³⁵
  あなた
  核連鎖反応を支持する一方で²³⁸
  あなた
  ない）。さらに、²³⁵
  あなた
  ジャケットは中性子の増殖を促進しますが、²³⁸
  あなた
  核分裂反応では核融合中性子が消費される。²³⁵
  あなた
  これにより、テラー・ウラム爆弾の威力が劣化ウランや天然ウランジャケットよりも高まることになる。これは、現在配備されているLGM-30ミニットマンIII ICBMに後付けされたW87弾頭向けに特に提案されている。
• いくつかの説明では、二次炉が一次炉から過剰な中性子を受けないように保護するための追加の内部構造が存在します。
• ケースの内側は、X 線を「反射」するように特別に機械加工されている場合とされていない場合があります。X 線の「反射」は、光が鏡に反射するようなものではなく、反射材が X 線によって加熱され、その材料からX 線が放出され、それが二次側に移動します。

ほとんどの爆弾には、明らかに三次「段階」、つまり、前の核融合段階によって圧縮された追加の核融合段階である第三の圧縮段階はありません。大型爆弾の約半分の威力をもたらす最後のウランブランケットの核分裂は、この用語では「段階」としてカウントされません。^{[引用が必要]}

米国はレッドウィング作戦中に三段式爆弾の実験を数回行ったが、そのような三次モデル、すなわち核分裂段階の後に核融合段階があり、最後にさらに別の核融合段階を圧縮する爆弾を実戦投入したのはたった1つだけと考えられている。この米国の設計は、重量は重いが非常に効率の良い（すなわち、爆弾の単位重量あたりの核兵器出力）25 Mt（100 PJ）B41核爆弾であった。^[21]ソ連は、50 Mt（210 PJ）（本来の使用目的は100 Mt（420 PJ））のツァーリ・ボンバで多段式（複数の三次核融合段階を含む）を採用したと考えられている。ツァーリ・ボンバで行われたように、核分裂ジャケットは鉛に置き換えることができた。テラー・ウラム設計に基づくもの以外の構成の水素爆弾が作られたとしても、その事実は公表されていない。これに対する可能性のある例外は、ソ連の初期のスロイカ設計である。^[要出典]

本質的に、テラー・ウラム構成は、少なくとも 2 回の爆縮の発生に依存しています。まず、プライマリー内の通常の (化学) 爆薬が核分裂性コアを圧縮し、化学爆薬単独で達成できるものよりも何倍も強力な核分裂爆発を引き起こします (第 1 段階)。次に、プライマリーの核分裂からの放射線が第 2 の核融合段階の圧縮と点火に使用され、核分裂爆発単独よりも何倍も強力な核融合爆発を引き起こします。この圧縮の連鎖は、任意の数の第 3 の核融合段階で継続される可能性があり、各段階で次の段階でより多くの核融合燃料が点火されます^{[22] : 192–193  [23] [より良い情報源が必要]}が、これは議論の余地があります。最後に、効率的な爆弾（いわゆる中性子爆弾ではない）は、天然ウランタンパーの核分裂で終わりますが、これは通常、第 2 段階または第 3 段階の核融合反応によって提供される中性子束なしでは達成できません。このような設計は、任意の大きな出力（明らかに必要な数の核融合段階）にまでスケールアップできると示唆されており、^{[22] : 192–193  [23] [より良い情報源が必要]潜在的には「}終末装置」のレベルにまで達する可能性があります。ただし、通常、このような兵器は 12 メガトンを超えることはなく、これは最も堅牢な実用的なターゲット（たとえば、シャイアン マウンテン コンプレックスなどの制御施設）を破壊するのに十分であると考えられていました。このような大型爆弾でさえ、より小さな出力の核バンカーバスター爆弾に置き換えられています。^{[出典が必要]}

都市や非強化目標の破壊には、爆発エネルギーを「パンケーキ」エリアに拡散させるために、ミサイル 1 発の弾頭の質量を小さな MIRV 爆弾に分割する方が、爆弾エネルギー単位あたりの破壊面積の点ではるかに効率的です。これは巡航ミサイルや爆撃機などの他のシステムで運搬可能な単一の爆弾にも当てはまり、米国のプログラムで運用されているほとんどの弾頭の威力は 500 kt (2,100 TJ) 未満です。^[要出典]

1995年の著書『ダーク・サン：水素爆弾の誕生』で、著者のリチャード・ローズは、この装置を組み立てた科学者や技術者への広範なインタビューから得た情報に基づいて、 「アイビー・マイク」ソーセージ装置の内部部品を詳細に説明しています。ローズによると、二次元の圧縮の実際のメカニズムは、放射圧、フォームプラズマ圧、およびタンパー・プッシャーのアブレーション理論の組み合わせでした。一次元の放射がケースのポリエチレンフォームのライニングを加熱してプラズマにし、それが二次元のプッシャーに放射を再放射して表面をアブレーションさせ、プッシャーを内側に押し込み、二次元を圧縮して点火プラグを点火し、核融合反応を引き起こします。この原理の一般的な適用性は不明です。^[14]

1999年、サンノゼ・マーキュリー・ニュースの記者は、トライデントII潜水艦発射弾道ミサイルに使用された小型のMIRV弾頭である米国のW88核弾頭には、特殊な形状の放射性ケース（その形状から「ピーナッツ」として知られる）内に、長楕円形のプライマリ（コード名コモド）と球形のセカンダリ（コード名クルサ）が搭載されていると報じた。卵形のプライマリの価値は、MIRV弾頭がプライマリの直径によって制限されるという事実にあるようだ。卵形のプライマリが適切に機能することができれば、MIRV弾頭をかなり小型化しても、高出力の爆発を起こすことができる。 W88弾頭は、長さ68.9インチ（1,750 mm）、最大直径21.8インチ（550 mm）、さまざまな推定値による重量175〜360キログラム（386〜794ポンド）の物理パッケージで、最大475キロトンTNT（1,990 TJ）の威力を発揮します。 ^[24]弾頭が小さくなったことで、1つのミサイルにより多くの弾頭を搭載できるようになり、速度や範囲などの基本的な飛行特性が向上しました。^[25]

小型の核分裂爆弾で点火する熱核融合爆弾のアイデアは、1941年9月にコロンビア大学で話し合っていたときにエンリコ・フェルミが同僚のエドワード・テラーに初めて提案したもので、 ^{[14] : 207}マンハッタン計画の開始時であった。^[4]テラーはマンハッタン計画のほとんどの期間、原子爆弾の開発よりもこの設計をうまく機能させる方法を模索し、計画の最後の1年間は専らこの仕事に割り当てられた。^{[14] : 117, 248}しかし、第二次世界大戦が終わると、当時スーパー爆弾と呼ばれていたこの爆弾に多くの資源を投入する動機はほとんどなくなった。[ 26 ^{] : 202  [27]}

1949年8月にソ連が実施した最初の原爆実験は、アメリカ人の予想よりも早く行われ、その後数か月にわたって、はるかに強力な超核兵器の開発を進めるかどうかについて、米国政府、軍、科学界の間で激しい議論が交わされた。 ^{[28] : 1–2}この議論は、戦略的、実際的、道徳的な問題を扱っていた。^{[28] : 16}ロバート・オッペンハイマーとその同僚は、一般諮問委員会の報告書 で、 「[熱核兵器の開発]という提案に内在する人類への極度の危険は、いかなる軍事的利点も完全に上回る」と結論付けた。提起された反対にもかかわらず、1950年1月31日、ハリー・S・トルーマン大統領は、新兵器の開発を進めることを決定した。^{[26] : 212–214}

テラーと他の米国の物理学者たちは、実用的な設計を見つけるのに苦労した。^{[28] : 91–92} テラーの同僚であったスタニスワフ・ウラムは、実用的な核融合設計に向けて最初の重要な概念的飛躍を遂げた。核融合爆弾を実用的なものにしたウラムの2つの革新は、極度の加熱の前に熱核燃料を圧縮することが、核融合に必要な条件への実用的な道であるということと、核分裂一次部品の外側に別の熱核部品を段階的に配置または配置し、何らかの方法で一次部品を使用して二次部品を圧縮するというアイデアであった。その後、テラーは、一次部品で生成されたガンマ線とX線の放射線が、アセンブリ全体を空洞または放射線ケースで包めば、二次部品に十分なエネルギーを伝達して爆縮と核融合燃焼を成功させることができることに気付いた。^[4]

1951年5月9日のグリーンハウス作戦 の「ジョージ」ショットは、非常に小規模ではあるが、初めて基本概念をテストした。核融合エネルギーの（制御されていない）最初の成功した放出であり、総出力225  kt（940  TJ）のごく一部を占めたため、^[29]このコンセプトが機能するという期待が高まり、ほぼ確実になった。1952年11月1日、テラー・ウラム構成は、エニウェトク環礁の島で「アイビー・マイク」ショットでフルスケールでテストされ、出力は10.4  Mt（44  PJ ）（第二次世界大戦中に長崎に投下された爆弾の450倍以上の威力）であった。ソーセージと名付けられたこの装置は、超大型の核分裂爆弾を「引き金」として使い、20米トン（18  t）の極低温装置で液体状態に保たれた液体重水素を核融合燃料として使用し^[要出典]、総重量は約80米トン（73  t）であった。

アイビー・マイクの液体重水素燃料は配備可能な兵器としては非実用的であったため、次の進歩は代わりに固体リチウム重水素核融合燃料を使用することであった。1954年にこれは「キャッスル・ブラボー」発射でテストされ（この装置はシュリンプというコード名だった）、その威力は15 メガトン（63 ペタジュール）（予想の2.5倍）で、これまでテストされた米国最大の爆弾となった。努力は、大陸間弾道ミサイルや潜水艦発射弾道ミサイルに搭載可能な小型のテラー・ウラム兵器の開発へと移った。1960年までに、ポラリス弾道ミサイル潜水艦に配備されたW47弾頭^[30]により、メガトン級弾頭は直径18インチ（0.46メートル）、重さ720ポンド（330キログラム）まで小型化された。 1970年代半ばには、弾頭の小型化におけるさらなる革新が達成され、小型のMIRVミサイルの先端に10個以上の弾頭を搭載できるテラー・ウラム設計のバージョンが作成された。^[10]

ソ連初の核融合設計は、1949年（ソ連が実用的な核分裂爆弾を保有する前）にアンドレイ・サハロフとヴィタリー・ギンツブルグによって開発され、ロシアのレイヤーケーキにちなんでスロイカと呼ばれたが、テラー・ウラム構成ではなかった。核分裂性物質と三重水素を添加したリチウム重水素核融合燃料の交互の層を使用していた（これは後にサハロフの「最初のアイデア」と呼ばれるようになった）。核融合は技術的には実現可能だったかもしれないが、「段階的」兵器のスケーリング特性を持っていなかった。したがって、そのような設計では、爆発力を任意に大きくできる熱核兵器を製造できなかった（当時の米国の設計とは異なり）。核分裂コアを包む核融合層は、核分裂エネルギーを適度にしか増幅できなかった（現代のテラー・ウラム設計では30倍に増幅できる）。さらに、核融合段階全体と核分裂炉心を従来の爆薬で爆破する必要があり、必要な化学爆薬の量が大幅に増加しました。

最初のスロイカ設計テストであるRDS-6sは、1953年に爆発し、400kt（1,700TJ）（15％〜20％は核融合による）に相当する威力を発揮した。スロイカ設計を使用してメガトン級の結果を達成する試みは実現不可能であることが判明した。米国が1952年11月に「アイビー・マイク」熱核兵器をテストし、数メガトンの爆弾が製造可能であることを証明した後、ソ連は代替設計を模索した。サハロフが回想録で言及した「第2のアイデア」は、1948年11月にギンズバーグが以前に提案した、爆弾に重水素化リチウムを使用するというものであり、中性子の衝突の過程で三重水素と自由重水素を生成するものであった。^{[31] : 299} 1953年後半、物理学者ヴィクトル・ダヴィデンコは反応段階化の最初のブレークスルーを達成した。次のブレークスルーである放射線爆縮は、1954年初頭にサハロフとヤコフ・ゼルドビッチによって発見され開発された。ソ連でテラー・ウラム設計として知られていたサハロフの「第3のアイデア」は、1955年11月に「RDS-37」の発射で1.6 Mt（6.7 PJ）の威力でテストされた。ソ連は1961年10月に巨大で扱いにくいツァーリ・ボンバを爆発させ、段階化コンセプトの威力を実証した。これは、どの国でも開発されテストされた最大の核兵器であった。

1954年、アルダーマストンでイギリスの核融合爆弾の開発作業が開始され、ウィリアム・ペニー卿がプロジェクトを指揮した。イギリスの熱核融合爆弾の製造方法に関する知識は初歩的なものであり、当時、米国は1946年の原子力法により、核に関する知識を一切交換していなかった。英国はマンハッタン計画で米国と緊密に協力していた。ソ連のスパイ活動に対する懸念から、米国は一時、英国の核兵器情報へのアクセスを遮断した。秘密情報の取り扱いやその他の問題を規定する協定が調印されるまで、完全な協力は回復されなかった。^{[32] [信頼できない情報源? ]}しかし、英国は米国のキャッスルテストの観察を許可され、キノコ雲の中でサンプル採取用航空機を使用して、放射線爆縮による第2段階で生成された圧縮の明確で直接的な証拠を提供した。^{[32]これらの困難のため、1955年に}アンソニー・イーデン首相は、アルダーマストンの科学者が核融合爆弾の開発に失敗するか、大幅に遅れた場合、非常に大きな核分裂爆弾に置き換えるという秘密計画に同意しました。^[32]

1957年、グラップル作戦のテストが行​​われた。最初のテストであるグリーングラナイトはプロトタイプの核融合爆弾であったが、米国やソ連のものと同等の威力を発揮できず、約300kt（1,300TJ）しか達成できなかった。2番目のテストであるオレンジヘラルドは改良された核分裂爆弾であり、720kt（3,000TJ）を発生し、史上最大の核分裂爆発となった。当時、ほぼすべての人（投下した飛行機のパイロットを含む）がこれを核融合爆弾だと思った。この爆弾は1958年に配備された。2番目のプロトタイプの核融合爆弾であるパー​​プルグラナイトは3番目のテストで使用されたが、約150kt（630TJ）しか発生しなかった。^[32]

2回目のテストが予定され、1957年9月に再開された。最初のテストは「…新しいよりシンプルな設計。はるかに強力なトリガーを備えた2段階熱核爆弾」に基づいていた。このテストのグラップルXラウンドCは11月8日に爆発し、約1.8 Mt（7.5 PJ）の威力を発揮した。1958年4月28日には、3 Mt（13 PJ）の威力を発揮する爆弾が投下された。これはイギリス史上最も強力なテストだった。1958年9月2日と11日の最後の2回の空中爆発テストでは、それぞれ約1 Mt（4.2 PJ）の威力を発揮する小型爆弾が投下された。^[32]

こうした種類のテストにはアメリカのオブザーバーが招待されていた。イギリスがメガトン級の核兵器の爆発に成功した後（テラー・ウラム設計の「秘密」を実際に理解していることが実証された）、アメリカはイギリスと核設計の一部を交換することに同意し、1958年の米英相互防衛協定につながった。イギリスは独自の設計を続ける代わりに、より小型のアメリカのMk 28弾頭の設計にアクセスし、コピーを製造することができた。^[32]

毛沢東は1954年から1955年にかけての第一次台湾海峡危機の際に中国の核兵器計画を開始することを決定した。中華人民共和国は1967年6月17日に最初の核分裂兵器を爆発させてから32か月後、3.31メガトンの威力を持つ最初の熱核爆弾を爆発させた。これは中国北西部のロプノル実験場で行われた。 ^[33]中国は核計画を始動させるためにソ連から広範囲な技術援助を受けていたが、1960年までにソ連と中国の間の亀裂が大きくなり、ソ連は中国への援助を全面的に停止した。^[34]

ニューヨークタイムズ紙のウィリアム・ブロード氏による記事^[35]によると、1995年に中国の二重スパイとされる人物が、スパイ活動を通じて中国が米国のW88弾頭の秘密情報を知っていることを示す情報を提供したと報じられている^{[36] 。（この捜査は最終的に}ウェン・ホー・リーの不成功に終わった裁判につながった。）

1968年8月24日、フランス領ポリネシアのファンガタウファ環礁で行われた「カノープス」実験は、同国初の多段式熱核兵器実験であった。爆弾は高度520メートル（1,710フィート）の気球から爆発した。この実験の結果、大気は著しく汚染された。 ^[37]フランスがテラー・ウラム設計を開発した経緯については、フランスが「カノープス」実験で2.6メガトン（11 PJ）の装置を爆発させたという事実以外ほとんど知られていない。フランスはテラー・ウラム設計の初期開発で大きな困難を経験したと伝えられているが、後にそれを克服し、他の主要核保有国と同等の高度な核兵器を保有していると考えられている。^[32]

フランスと中国は、大気圏、水中、宇宙空間での核実験の爆発を禁止した1963年の部分的核実験禁止条約に署名も批准もしていない。1966年から1996年の間に、フランスは190回以上の核実験を実施した。^[37]フランスの最後の核実験は1996年1月27日に行われ、その後、同国はポリネシアの核実験場を解体した。フランスは同年、 包括的核実験禁止条約に署名し、2年以内に同条約を批准した。

フランスは2015年に、自国の核兵器には約300個の弾頭が含まれており、潜水艦発射弾道ミサイルと戦闘爆撃機で運ばれていることを確認した。フランスは4隻のトリオンファン級弾道ミサイル潜水艦を保有している。1隻の弾道ミサイル潜水艦は深海に配備されているが、合計3隻が常時運用可能である必要がある。3隻の旧型潜水艦は16発のM45ミサイルで武装している。最新の潜水艦「ル・テリブル」は2010年に就役し、TN75熱核弾頭を搭載できるM51ミサイルを搭載している。航空隊は4つの異なる基地に4個飛行隊で構成されており、合計で23機のミラージュ2000N航空機と20機のラファールが核弾頭を搭載できる。^[38] M51.1ミサイルは、2016年からM51.1より射程距離が3,000キロメートル（1,900マイル）長い新型M51.2弾頭に置き換えられる予定である。^[38]

フランスは、 TN80 / TN81弾頭を搭載した空中発射ミサイルを約60発保有しており、その威力はそれぞれ約300kt（1,300TJ）である。フランスの核計画は、これらの兵器が今後数十年にわたって使用可能であることを確実にするために慎重に設計されている。^{[32] [信頼できない情報源？ ]}現在、フランスはプルトニウムや濃縮ウランなどの臨界質量物質を意図的に生産していないが、電力は依然として原子力に依存しており、²³⁹
プ
副産物として^[39]

1998年5月11日、インドはシャクティ作戦の実験で熱核爆弾を爆発させたと発表した（「シャクティI」はヒンディー語で「力」を意味する）。^{[40] [41]パキスタンの核物理学者} サマー・ムバラクマンドは、シャクティIが熱核実験であったとしても、装置は不発だったと主張した。^[42]しかし、ロスアラモス国立研究所の元所長ハロルド・M・アグニューは、段階的に熱核爆弾を爆発させたというインドの主張は信じられると述べた。^[5]インドは、ケトライ村が約5キロメートル（3.1マイル）の近さであったため、村の家屋が大きな被害を受けないように、熱核実験は45kt（190TJ）の制御された出力で行われたと述べている。^[43]もう一つの理由として挙げられたのは、45ktを大幅に超える出力から放出された放射能が完全に封じ込められなかった可能性があるということである。^[43]ポカランII実験の後、インド原子力委員会の元委員長ラジャゴパラ・チダンバラムは、インドはどんな出力の熱核爆弾でも意のままに製造する能力を持っていると述べた。^{[5]インドは、}シャクティ1熱核実験に基づいて、最大約200kt（840TJ）までのさまざまな出力の熱核兵器を製造できると公式に主張している。^{[43] [44]}

インドの水爆実験の威力は、インドの科学界と国際学者の間で依然として激しく議論されている。^[45]政治化の問題とインドの科学者間の論争が問題をさらに複雑にした。^[46] 2009年8月のインタビューで、1998年の実験場準備責任者であるK.サンタナムは、熱核爆発の威力が予想よりも低く、したがってインドは包括的核実験禁止条約への署名を急ぐべきではないと主張した。実験に関わった他のインドの科学者はサンタナムの主張に異議を唱え、^[47]彼の主張は非科学的であると主張した。^[41]英国の地震学者ロジャー・クラークは、マグニチュードから合計威力はTNT火薬換算で最大60キロトン（250 TJ）であると示唆され、インドが発表した合計威力56キロトン（230 TJ）と一致していると主張した。^[48]米国の地震学者ジャック・エバーンデンは、正確な出力推定のためには「試験地点間の地質学的および地震学的差異を適切に考慮する必要がある」と主張している。^[43]

イスラエルはテラー・ウラム設計の熱核兵器を保有しているとされるが^[49]、核兵器の実験を行ったことは知られていない。ただし、 1979年のベラ事件はイスラエルと南アフリカの共同核実験であったのではないかと広く推測されている。^{[50] [51] : 271  [52] : 297–300}

エドワード・テラーが約20年間、イスラエルの政権に対して核問題全般について助言や指導を行っていたことはよく知られている。^{[53] : 289–293} 1964年から1967年にかけて、テラーはイスラエルを6回訪問し、テルアビブ大学で理論物理学の一般的な話題について講義した。^{[54]イスラエルの核能力について}CIAを説得するのに1年かかり、ついに1976年にCIAのカール・ダケットが「アメリカ人科学者」（テラー）からイスラエルの核能力に関する信頼できる情報を受け取り、米国議会で証言した。 ^{[52] : 297–300} 1990年代に、テラーは最終的に、イスラエルが核兵器を保有していると結論付けたのは1960年代の訪問中であったというメディアの憶測を認めた。^{[52] : 297–300}テラー氏は米国政府の上層部にこの件を伝えた後、「彼ら（イスラエル）はそれを保有しており、自らの研究結果を信頼して検査を行わないほど賢明だった。検査すれば問題が起きることを知っているのだ」と語ったと伝えられている。^{[52] : 297–300}

北朝鮮は、2016年1月6日に小型熱核爆弾の実験を行ったと主張した。北朝鮮の最初の3回の核実験（2006年、2009年、2013年）は比較的低出力であり、熱核兵器の設計ではなかったようだ。2013年、韓国国防省は、北朝鮮が「水素爆弾」の開発を試みており、そのような装置が北朝鮮の次の兵器実験になるかもしれないと推測した。^{[55] [56]} 2016年1月、北朝鮮は水素爆弾の実験に成功したと主張したが^[57]、実験時に検出された地震はマグニチュード5.1のみであり、^[58] 2013年の6～9kt（25～38TJ）の原子爆弾の実験と同程度のマグニチュードであった。これらの地震記録は、水素爆弾が実験されたという北朝鮮の主張に疑問を投げかけ、非核融合核実験であったことを示唆している。^[59]

2017年9月3日、同国の国営メディアは、水素爆弾の実験が行われ「完全な成功」を収めたと報じた。米国地質調査所（USGS）によると、爆発はマグニチュード6.3の地震に相当するエネルギーを放出し、北朝鮮がこれまでに実施した核実験の10倍の威力があった。^[60]米国情報局は、爆発威力推定値は140kt（590TJ）で、^[61]不確実性の範囲は70～280kt（290～1,170TJ）であるとの初期評価を発表した。^[62] 9月12日、NORSARは爆発マグニチュードの推定値を6.1に上方修正し、CTBTOの推定値と一致したが、 USGSの推定値6.3よりは威力は低かった。爆発威力推定値は250kt（1,000TJ）に修正されたが、推定値には不確実性と非公開の誤差範囲があると指摘した。^{[63] [64] 9月13日、実験場の}合成開口レーダー衛星画像の前後の分析結果が発表され、実験は900メートル（3,000フィート）の岩の下で行われ、威力は「300キロトンを超えた可能性がある」ことが示唆された。^[65]

テラー・ウラム設計は長年、核の最高機密の 1 つとみなされ、今日でも機密の「フェンスの向こう側」に起源を持つ公式出版物では詳細に論じられていない。米国エネルギー省(DOE) の方針は、これまでも、そしてこれからも、「漏洩」が起こってもそれを認めないというもので、そうすると漏洩したとされる情報の正確さを認めることになるためである。弾頭ケースの画像は別として、この設計に関する公開されている情報のほとんどは、DOE による簡潔な声明と、数人の個人調査員による研究に限られている。

1972年、米国政府は「熱核兵器（TN）では、核分裂の『一次』は『二次』と呼ばれる熱核燃料のTN反応を引き起こすのに使われる」と記した文書を機密解除し、1979年には「熱核兵器では、核分裂爆発物からの放射線を封じ込めてエネルギーを伝達し、熱核燃料を含む物理的に別の部品を圧縮して点火するのに使うことができる」と付け加えた。この後者の文章に対して、米国政府は「この声明の詳細はすべて機密扱いになる」と明記した。^{[注 2]}スパークプラグに関連する可能性がある唯一の情報は、1991年に機密解除された。「一部の二次燃料には核分裂性物質または核分裂可能物質が存在するという事実、物質は特定されていない、場所も特定されていない、用途も特定されていない、兵器も指定されていない」 1998年にエネルギー省は「チャネル内に物質が存在する可能性があるという事実と、『チャネル充填材』という用語、詳細は不明」という声明を機密解除したが、これはポリスチレンフォーム（または類似の物質）を指している可能性がある。^[66]

これらの記述が、上で提示したモデルの一部またはすべてを正当化するかどうかは解釈次第であり、核兵器の技術的詳細に関する米国政府の公式発表は、過去に意図的に曖昧にしてきた（例：スミス報告書）。初期の兵器の一部で使用された燃料の種類など、その他の情報は機密解除されているが、正確な技術情報は解除されていない。

テラー・ウラム設計の仕組みに関する現在の考えのほとんどは、1979年に米国エネルギー省が米国の反核活動家ハワード・モーランドによる「水素爆弾の秘密」に関する雑誌記事を検閲しようとした後に一般に知られるようになった。1978年、モーランドは、この「最後に残った秘密」を発見して暴露することで軍拡競争に注目が集まり、国民が核兵器の重要性と核の秘密に関する公式声明に疑問を呈することができるようになると判断した。^{[要出典]兵器の仕組みに関するモーランドの考えのほとんどは、入手可能な情報源からまとめられた。彼のアプローチに最も影響を与えた図面は}、アメリカーナ百科事典から得たものである。^[要出典]モーランドはロスアラモスの元科学者の多く（テラーとウラムを含むが、どちらも彼に有益な情報を与えなかった）に（多くの場合非公式に）インタビューし、彼らからの有益な回答を引き出すためにさまざまな対人戦略を使用した（例えば、「彼らはまだスパークプラグを使っているのか？」などの質問をする。後者の用語が具体的に何を指すのかは知らなかったとしても）。^[67]

モーランドは最終的に、その「秘密」とは一次側と二次側が別々に保たれ、一次側からの放射線圧が二次側を圧縮してから点火するというものだと結論付けた。プログレッシブ誌に掲載される予定だった記事の初期草稿が、モーランドの目的に反対する教授の手に渡り、エネルギー省に送られたとき、エネルギー省は記事の掲載を差し止めるよう要請し、仮差し止め命令を求めた。エネルギー省は、モーランドの情報は (1) 機密情報源から得られた可能性が高い、(2) 機密情報源から得られなかったとしても、それ自体が 1954年原子力法の「生まれながらの秘密」条項の下で「秘密」情報とみなされる、(3) 危険であり、核拡散を促進する、と主張した。モーランドと彼の弁護士はすべての点で意見が合わなかったが、差し止め命令は認められた。これは、裁判官が差し止め命令を認めてモーランドらが控訴できるようにする方が安全だと考えたためである。

さまざまなより複雑な状況を経て、エネルギー省の訴訟は、彼らが「秘密」と主張しようとしていたデータの一部が数年前に学生向け百科事典に掲載されていたことが明らかになり、勢いを失っていった。別の水素爆弾の推測者であるチャック・ハンセンが「秘密」についての彼自身の考え（モーランドの考えとはまったく異なる）をウィスコンシン州の新聞に掲載した後、エネルギー省はプログレッシブの訴訟は議論の余地がないと主張し、訴訟を取り下げ、同誌に記事を掲載することを許可した。そして、同誌は1979年11月に記事を掲載した。しかし、モーランドは、その時点で爆弾の仕組みに関する意見を変えており、二次燃焼室の圧縮には放射圧ではなく発泡媒体（ポリスチレン）が使用され、二次燃焼室には核分裂性物質の点火プラグもあると示唆した。彼は、控訴審の審理に一部基づいたこれらの変更を、 1か月後にプログレッシブ誌に短い訂正記事として掲載した。^[68] 1981年にモーランドは自身の体験を綴った本を出版し、「秘密」についての結論に至った思考の流れを詳細に記述した。^{[67] [69]}

モーランドの研究は、エネルギー省が検閲を試みたことから、少なくとも部分的には正しいと解釈されている。エネルギー省は、公開された「秘密」資料を認めないという通常の方針を破った数少ない例の 1 つである。しかし、どの程度情報が欠落しているか、または不正確な情報が含まれているかは、確信を持っては分からない。他の国々がテラー・ウラム設計を開発する際に困難を極めたこと (イギリスのように、設計を理解していたように見えたとしても) を考えると、この単純な情報だけで熱核兵器を製造する能力が得られるとは考えにくい。しかし、1979 年にモーランドが提唱したアイデアは、テラー・ウラム設計に関する現在のすべての推測の基礎となっている。

1958年2月5日、 B-47による訓練飛行中、マーク15核爆弾（別名タイビー爆弾）がジョージア州サバンナ近郊のタイビー島沖で失われた。米空軍は、この爆弾は非武装であり、核爆発を起こすのに必要なプルトニウムの核を含んでいなかったと主張している。^[70]エネルギー省は、この爆弾がワッソー湾の底に数フィートの泥の下に埋まっていると考えていた。^[71]

1966年1月17日、スペインのパロマレス上空でB-52GとKC-135ストラトタンカーの衝突事故が発生し、致命的な事故が起きた。Mk28型水素爆弾2発の通常爆弾が地面に衝突して爆発し、プルトニウムが近くの農場に撒き散らされた。3発目の爆弾はパロマレス付近に無傷で着地し、4発目は海岸から12マイル（19km）離れた地中海に落下し、数か月後に回収された。^[72]

1968年1月21日、クローム・ドーム作戦の一環としてB28FI熱核爆弾4発を搭載したB-52Gがグリーンランドのチューレ空軍基地に緊急着陸しようとした際、ノース・スター湾の氷上に墜落した。 ^[73]結果として発生した火災により広範囲に放射能汚染が発生した。^[74]清掃作業に携わった人員は爆弾3発の残骸を全て回収することができず、1発は回収されなかった。^[75]

• COLEXプロセス（同位体分離）
• 核マップ
• 純粋な融合兵器

• Carey Sublette の NuclearWeaponArchive.org からの「段階的放射線爆縮 (テラー・ウラム) の基本原理」。
• Carey Sublette の核兵器 FAQ からの「物質、エネルギー、および放射線の流体力学」。
• Carey Sublette の核兵器 FAQ からの「核兵器のエンジニアリングと設計」。
• Carey Sublette の核兵器 FAQ からの「熱核兵器設計の要素」。
• 核問題に関するアルソスデジタル図書館の核兵器設計に関する注釈付き書誌

• PBS: 超大型爆弾開発競争: インタビューとトランスクリプト、Wayback Machineに 2017 年 3 月 11 日にアーカイブ(米国とソ連の爆弾設計者および歴史家による)。
• ハワード・モーランドが「水素爆弾の秘密」を発見した経緯について語ります（多数のスライドを含む）。
• プログレッシブ 1979 年 11 月号 - 「水素爆弾の秘密: どのようにして入手したのか、なぜ明かすのか」(全号オンラインで閲覧可能)。
• アルソスデジタルライブラリの水素爆弾に関する注釈付き書誌
• サウサンプトン大学、マウントバッテン国際研究センター、核の歴史ワーキングペーパー第5号。
• ピーター・クランの「トリニティ・アンド・ビヨンド」は、2018 年 12 月 9 日にWayback Machineにアーカイブされました。核兵器実験の歴史に関するドキュメンタリー映画です。
• ローレンス・リバモア研究所でフィルムスキャンをデジタル化して入手した機密解除された核爆発実験の YouTube プレイリスト