stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام

أساسيات تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام (Teller–Ulam). يعمل الإشعاع المنبعث عن قنبلة انشطار أولي على ضغط قسم ثانوي يحتوي على كل من الانشطار النووي والوقود الاندماجي النووي. ويتم تسخين القسم الثانوي المنضغط من الداخل بفعل انفجار انشطاري ثانٍ.
تصميم تيلر-أولام (Teller–Ulam) هو تصميم القنبلة الهيدروجينية بمفهومه الذي طورته واستخدمته لأول مرة الولايات المتحدة ويُستخدم منذ ذلك الحين في معظم الأسلحة النووية على مستوى العالم. ويُشار إليه بالعامية باسم "سر القنبلة الهيدروجينية" نظرًا لاستخدام الاندماج النووي الهيدروجيني فيها، على الرغم من أنه في معظم الاستخدامات يأتي الجزء الأكبر من طاقتها التدميرية من الانشطار النووي لليورانيوم، وليس الاندماج النووي الهيدروجيني. وقد سمي بهذا الاسم نسبةً إلى المشاركين الرئيسيين في وضعه إدوارد تيلر (Edward Teller) وستانيسلو أولام (Stanisław Ulam)، اللذين طوراه في عام 1951 للولايات المتحدة الأمريكية، مع مساهمة جون فون نيومان (John von Neumann) في تطوير بعض المفاهيم المحددة. وقد تم استخدامه لأول مرة في الأسلحة النووية الحرارية ذات النطاق التدميري الذي يُقاس بـالميجا طن المتعدد. ونظرًا لأن تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام هو الأكثر فعالية للأسلحة النووية الصغيرة، فإن جميع الأسلحة النووية تقريبًا التي تطورها الدول الخمسة المالكة للأسلحة النووية بموجب معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية تستخدمه.
وتتمثل الميزات الأساسية لهذا التصميم، والتي ظلت سرية بشكل رسمي لمدة ثلاثة عقود تقريبًا، في : 1) تقسيم المراحل إلى مرحلة الانفجار "الأولي" التي تطلق شرارة البدء، ومرحلة الانفجار "الثانوي" الأكثر قوة، 2) ضغط الانفجار الثانوي من خلال الأشعة السينية الناتجة عن الانشطار النووي الذي يتم في الانفجار الأولي، وهي العملية التي يطلق عليها اسم الانفجار الداخلي الإشعاعي" لمرحلة الانفجار الثانوي، 3)  تسخين الانفجار الثانوي بعد الانضغاط البارد من خلال انفجار انشطاري ثانٍ داخل الانفجار الثانوي.
آلية الانفجار الداخلي الإشعاعي عبارة عن محرك حراري يستغل الفرق في درجة الحرارة بين قناة الإشعاع الساخنة المحيطة بالانفجار الثاني والجزء الداخلي منه البارد نسبيًا. ويتم الاحتفاظ بهذا الفرق في درجة الحرارة بصورة طفيفة من خلال حاجز حراري هائل يسمى "الدافع" ويعمل كـكابح للانفجار الداخلي، مما يزيد من انضغاط الانفجار الثانوي ويطيل مدته. وإذا كان مصنوعًا من اليورانيوم - وعادةً ما يكون كذلك، فمن الممكن أن يلتقط النيوترونات التي تنتج عن التفاعل الاندماجي ويخضع هو نفسه للانشطار مما يزيد من الناتج الانفجاري الكلي. ويسيطر انشطار الدافع في الكثير من القنابل الهيدروجينية تيلر-أولام على الانفجار وينتج عنه تهاطل في نتاج الانشطار المشع.
وكان أول اختبار لهذا المبدأ هو الاختبار النووي "أيفي مايك" (Ivy Mike) وأجرته الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1952. وكانت تُعرف هذه القنبلة في الاتحاد السوفيتي باسم الفكرة الثالثة (Third Idea) لـأندريه ساخاروف (Andrei Sakharov) وتم اختبارها لأول مرة في عام 1955. وطورت كل من المملكة المتحدة والصين وفرنسا قنابل شبيهة، ولكن لم تكن هناك أسماء كودية محددة لهذه القنابل.
المعلومات المتاحة للعامة فيما يتعلق بتصميم القنبلة الهيدروجينية

تعد المعلومات التفصيلية المتعلقة بأسلحة الانشطار النووي والاندماج النووي سرية إلى حد ما في جميع البلدان الصناعية تقريبًا. وفي الولايات المتحدة، تُصنف مثل هذه "المعلومات" بشكل افتراضي كـبيانات مقيدة، حتى وإن كانت موضوعة من قِبل أشخاص ليسوا موظفين حكوميين أو لهم صلة بالبرامج النووية، في مبدأ قانوني يُعرف باسم "سياسة سرية المعلومات" (على الرغم من أن موقف هذا المبدأ من الناحية الدستورية كان موضع شك وتساؤل في بعض الأوقات، راجع قضية الولايات المتحدة الأمريكية ضد مجلة ذا بروغريسف (United States v. The Progressive)). ونادرًا ما يتم التذرع بسياسة سرية المعلومات في حالات التخمينات الخاصة. إن السياسة الرسمية لـوزارة الطاقة الأمريكية هي عدم الاعتراف بتسريب المعلومات المتعلقة بتصميمات الأسلحة النووية، نظرًا لأن الاعتراف بهذا الأمر من المحتمل أن يفيد التصديق على المعلومات باعتبارها معلومات دقيقة. وقد حاولت الولايات المتحدة في عدد قليل من القضايا السابقة أن تقوم بـالرقابة على المعلومات المتعلقة بالأسلحة في الصحف العامة، ولكن لم يصادفها إلا قدر يسير من النجاح.
بالرغم من التصريح رسميًا بنشر كميات كبيرة من البيانات المبهمة، وتسريب كميات أكبر من هذه البيانات بشكل غير رسمي بواسطة مصممين سابقين للقنابل، إلا أن معظم الأوصاف المتاحة للعامة حول تفاصيل تصميم القنبلة الهيدروجينية تعتمد إلى حدٍ ما على التخمين، أو الهندسة العكسية المستمدة من معلومات معروفة، أو المقارنة مع مجالات الفيزياء المشابهة (من الأمثلة الرئيسية على ذلك الاندماج في محفظة القصور الذاتي). وأثمرت مثل هذه العمليات عن كم هائل من المعلومات غير السرية حول القنابل النووية والتي تتسق بصفة عامة مع المعلومات غير السرية المنشورة رسميًا ومجالات الفيزياء ذات الصلة، كما أنه من المعتقد أنها متسقة داخليًا، على الرغم من أن بعض نقاط التفسيرات لا تزال تعتبر مفتوحة للنقاش. وتتشكل حالة المعلومات المتاحة للعامة حول تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام في معظمها من بعض الوقائع المحددة والموضحة في القسم أدناه.
المبدأ الأساسي > ملخص

فيما يلي ملخص مبسط للشرح الوارد أعلاه:
يتم تفجير نوع من القنابل الانشطارية داخلية الانفجار. وهذه هي المرحلة الأولية. وإذا تم وضع كمية صغيرة من غاز الديوتيريوم/التريتيوم داخل نواة المرحلة الأولية، فسيتم ضغطها أثناء الانفجار وسيحدث تفاعل اندماجي نووي؛ وستتسبب النيوترونات المنبعثة من هذا التفاعل الاندماجي في حدوث انشطار إضافي في البلوتونيوم-239 أو اليورانيوم-238 المستخدم في المرحلة الأولية. ويطلق على استخدام الوقود الاندماجي النووي لتحسين فعالية التفاعل الانشطاري التعزيز. ومن دون التعزيز، سيظل جزء كبير من المادة الانشطارية غير متفاعل، فقد بلغت درجة فعالية قنابل الولد الصغير (Little Boy) والرجل البدين (Fat Man) نسبة 1.4% و17% على التوالي نظرًا لأنهما لم تكونا معززتين.
يتم نقل الطاقة المنبعثة في المرحلة الأولية إلى المرحلة الثانوية (أو الاندماج النووي). إلا أن الآلية الدقيقة التي تجعل هذا يحدث غير معروفة. وتقوم هذه الطاقة بضغط الوقود الاندماجي النووي وشمعة الاحتراق؛ وتصبح شمعة الاحتراق كتلة حرجة وتخضع لتفاعل تسلسلي انشطاري، مما يتسبب في زيادة تسخين الوقود الاندماجي النووي المضغوط إلى درجة حرارة مرتفعة بما يكفي لإحداث الاندماج، وكذلك توفر النيوترونات التي تتفاعل مع الليثيوم لتكوين التريتيوم اللازم للاندماج. وبوجه عام، فإن زيادة الطاقة الحركية للجزيئات الغازية التي تحتوي عليها كتلة محدودة ستؤدي إلى زيادة كل من درجة الحرارة والضغط (انظر قوانين الغازات).
قد يُحاط الوقود الاندماجي النووي الخاص بالمرحلة الثانوية بـاليورانيوم المنضب أو اليورانيوم الطبيعي، والذي يكون فيه اليورانيوم-238 (U-238) غير قابل للانشطار ولا يمكنه تحمل تفاعل تسلسلي، إلا أنه يكون قابلا للانشطار عند قصفه بـالنيوترونات عالية الطاقة الصادرة عن الاندماج النووي في المرحلة الثانوية. وتوفر هذه العملية ناتجًا كبيرًا من الطاقة (يساوي نصف إجمالي الناتج في القنابل الكبيرة) إلا أنها لا تعتبر "مرحلة" ثالثة. فالمراحل الثالثة عبارة عن مراحل اندماج نووي إضافية (انظر أدناه)، ولم يتم استخدامها إلا في حالات نادرة، وفي أكثر القنابل التي تم تصنيعها قوة على الإطلاق.
إن الأسلحة النووية الحرارية قد تستعين أو لا تستعين بمرحلة أولية معززة، وتستخدم أنواع مختلفة من الوقود الاندماجي النووي، وقد تطوق الوقود الاندماجي النووي بـالبيريليوم (أو مادة عاكسة للنيوترونات أخرى) بدلاً من اليورانيوم المنضب لمنع حدوث المزيد من الانشطار.
السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية

تتمثل الفكرة الأساسية لتكوين القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام في أن كل "مرحلة" تخضع لانشطار نووي أو اندماج نووي (أو كلاهما) وتصدر طاقة تنتقل معظمها إلى مرحلة أخرى لتطلق شرارة البدء لها. ولقد كانت الكيفية التي يتم بها "انتقال" الطاقة من المرحلة الأولية إلى المرحلة الثانوية محل خلاف في الصحافة العامة، ولكن من المعتقد أنها تنتقل عبر الأشعة السينية المنبعثة من المرحلة الأولية الانشطارية. ومن ثم يتم استخدام هذه الطاقة في ضغط المرحلة الثانوية. وتعد التفاصيل بالغة الأهمية المتعلقة بـالكيفية التي تخلق بها الأشعة السينية الضغط هي النقطة محل الجدل المتبقية في الصحافة غير السرية. وهناك خمس نظريات مقترحة في هذا الشأن:
ضغط النيوترونات الناتج عن انفجار المرحلة الأولية. وقد كان هذا مفهوم أولام الأول المزعوم ثم تم التخلي عنه بعد أن ثبت عدم قابليته للتنفيذ.
الموجة الانفجارية الناتجة عن انفجار المرحلة الأولية. وقد كان هذا مفهوم أولام الثاني المزعوم ثم تم التخلي عنه بعد أن ثبت عدم قابليته للتنفيذ.
ضغط الإشعاع الذي تمارسه الأشعة السينية. كانت هذه أول فكرة ينشرها هاورد مورلاند (Howard Morland) في مقاله في مجلة ذا بروغريسف (The Progressive).
الأشعة السينية التي تنتج البلازما في حشوة حاوية الإشعاع (رغوة لدائنية متعددة الستيرين أو من مادة "فوج بانك"). كانت هذه الفكرة الثانية التي اقترحها تشاك هانسين (Chuck Hansen) ثم تبناها بعد ذلك هاورد مورلاند.
إزالة الكابح/الدافع.
السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية > ضغط الإشعاع

إن ضغط الإشعاع الذي تمارسه الكمية الكبيرة من فوتونات الأشعة السينية داخل الحاوية المغلقة قد يكون كافيًا لضغط المرحلة الثانوية. فبالنسبة للقنبلتين النوويتين الحراريتين اللتين تم استيعاب الحجم العام والخصائص الأولية لهما جيدًا؛ وهما القنبلة الاختبارية أيفي مايك والرأس الحربي الحديث المحمل على صاروخ جوال دبليو80 (W-80) والذي يعد شكلاً آخر من التصميم دبليو61 (W-61)، فقد تم حساب ضغط الإشعاع لهما ويبلغ 73 مليون بار (ضغط جوي) (7.3 تيرا باسكال) بالنسبة للقنبلة أيفي مايك و1400 مليون بار (140 تيرا باسكال) بالنسبة للرأس الحربي دبليو80.
السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية > ضغط البلازما الرغوية

إن ضغط البلازما الرغوية هو المفهوم الذي قدمه تشاك هانسين خلال قضية مجلة ذا بروغريسف، استنادًا إلى الأبحاث التي حددت أماكن وثائق غير سرية تسرد أنواعًا من الرغاوي الخاصة باعتبارها مكونات مبطنة داخل حاوية الإشعاع للأسلحة النووية الحرارية.
ويكون تسلسل إطلاق السلاح (الذي يحتوي على الرغوة) على النحو التالي:
يتم إطلاق المواد شديدة الانفجار المحيطة بنواة المرحلة الأولية، مما يؤدي إلى ضغط المادة القابلة للانشطار إلى الحالة فوق الحرجة وبدء التفاعل التسلسلي الانشطاري.
تبعث المرحلة الأولية الانشطارية أشعة سينية تقوم بـ"العكس" على طول الجزء الداخلي من الحاوية، مما يعرض الرغوة متعددة الستيرين للإشعاع.
تخضع الرغوة المتعرضة للإشعاع لـتحول طوري فتصبح بلازما ساخنة تدفع كابح المرحلة الثانوية وتضغطه بإحكام ليبدأ التفاعل الانشطاري في شمعة الاحتراق.
نظرًا لتعرض وقود ديوتريد الليثيوم للدفع من الجانبين (من جانب المرحلة الأولية ومن جانب شمعة الاحتراق)، فإنه يتم ضغطه وتسخينه بشدة ليصل إلى درجات حرارة نووية حرارية. كما أن كل ذرة ليثيوم-6 تنقسم إلى ذرة تريتيوم واحدة وجسيم ألفا واحد نتيجة قصفها بالنيوترونات. ثم يبدأ تفاعل اندماجي بين التريتيوم والديوتيريوم يصدر عنه المزيد من النيوترونات وكمية هائلة من الطاقة.
يبعث الوقود الذي يخضع للتفاعل الاندماجي بقدر كبير من تدفق النيوترونات الذي يعرض الكابح المكون من اليورانيوم-238 (U-238) (أو حاوية قنبلة اليورانيوم-238 (U-238) للإشعاع، مما يتسبب في إخضاعه لتفاعل انشطاري ليوفر بذلك حوالي نصف إجمالي الطاقة.
وبهذا تكتمل سلسلة الانشطار-الاندماج-الانشطار. وعلى عكس الانشطار، فإن الاندماج "نظيف" نسبيًا - بمعنى أنه يصدر طاقة ولكنه لا يصدر نتاجًا مشعًا ضارًا أو كميات كبيرة من ]التهاطل النووي[[. ولكن التفاعلات الانشطارية، وخاصة التفاعل الانشطاري الأخير منها، تصدر كمية هائلة من نتاج الانشطار والتهاطل. فإذا تم حذف المرحلة الانشطارية الأخيرة، عن طريق استبدال الكابح المصنوع من اليورانيوم بآخر مصنوع من الرصاص على سبيل المثال، فسينخفض إجمالي القوة الانفجارية بمقدار النصف تقريبًا ولكن مقدار التهاطل يكون قليل نسبيًا. والقنبلة النيوترونية هي قنبلة هيدروجينية من دون المرحلة الانشطارية الأخيرة.
تركز الانتقادات الفنية الحالية الموجهة لفكرة "ضغط البلازما الرغوية" على تحليل غير سري مأخوذ عن مجالات الفيزياء عالية الطاقة المشابهة والتي تشير إلى أن الضغط الناتج عن هذه البلازما ما هو إلا مجرد مضاعف صغير لضغط الفوتون الأساسي داخل حاوية الإشعاع، كما أن مواد الرغوة المعروفة تتسم داخليًا بمستوى شديد الانخفاض من كفاءة امتصاص إشعاع أشعة غاما والأشعة السينية المنبعثة من المرحلة الأولية. ويتم امتصاص معظم الطاقة الناتجة بواسطة إما حوائط حاوية الإشعاع و/أو الكابح المحيط بالمرحلة الثانوية. وأدى تحليل تأثيرات هذه الطاقة الممتصة إلى ظهور الآلية الثالثة: الإزالة.
السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية > إزالة الكابح - الدافع

تتمثل آلية إزالة الكابح - الدافع المقترحة في أن آلية الضغط الأولية للمرحلة الثانوية بالقنبلة النووية الحرارية هي أن الطبقات الخارجية من الكابح - الدافع، أو الحاوية المصنوعة من معدن ثقيل والتي تحيط بالوقود النووي الحراري، يتم تسخينها بشدة بفعل تدفق الأشعة السينية القادم من المرحلة الأولية لدرجة أنها تتم إزالتها فتنفجر نحو الخارج بسرعة عالية تجعل باقي الكابح يرتد نحو الداخل بسرعة هائلة، محطمًا الوقود الاندماجي النووي وشمعة الاحتراق.
إن الحسابات التقريبية للتأثير الأساسي للإزالة بسيطة نسبيًا: تتوزع الطاقة التي تخرج من المرحلة الأولية بشكل متساوٍ على جميع الأسطح داخل حاوية الإشعاع الخارجية، مع وصول المكونات إلى توازن حراري، ومن ثم يتم تحليل تأثيرات هذه الطاقة الحرارية. وتتجمع الطاقة في معظمها داخل عمق ضوئي واحد من الأشعة السينية للسطح الخارجي للكابح/الدافع، ثم يمكن حساب درجة حرارة هذه الطبقة عندئذ. ويتم حساب سرعة تمدد السطح نحو الخارج بعد ذلك، ومن توازن زخم الحركة النيوتوني الأساسي، يتم حساب سرعة انفجار الجزء المتبقي من الكابح نحو الداخل.
إن تطبيق الشكل الأكثر تفصيلاً لهذه الحسابات على قنبلة أيفي مايك يكون ناتجه سرعة تمدد لغاز الدافع المتبخر تبلغ 290 كيلومترًا في الثانية وسرعة انفجار داخلي تبلغ حوالي 400 كيلومتر في الثانية إذا كانت نسبة 3/4 من إجمالي كتلة الكابح/الدافع قد أزيلت، ويعد هذا القسم الأكثر توفيرًا لاستهلاك الطاقة. بالنسبة للرأس الحربي دبليو80 تبلغ سرعة تمدد الغاز 410 كيلومترات في الثانية تقريبًا وتبلغ سرعة الانفجار الداخلي 570 كيلومترًا في الثانية. ويبلغ حساب الضغط الناتج عن مادة الإزالة 5.3 مليار بار (530تيرا باسكال) في قنبلة أيفي مايك و64 مليار بار (6.4 بيتا باسكال) في الرأس الحربي دبليو 80.
السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية > مقارنة بين آليات الانفجار الداخلي

من خلال المقارنة بين الآليات الثلاثة المقترحة، يمكن التوصل لما يلي:
| الآلية | الضغط (تيرا باسكال)> أيفي مايك | الضغط (تيرا باسكال)> دبليو80 |
| --- | --- | --- |
| ضغط الإشعاع | 7.3 | 140 |
| ضغط البلازما | 35 | 750 |
| ضغط الإزالة | 530 | 6400 |
ضغط الإزالة المحسوب أكبر من القيمة العظمى لضغط البلازما المقترح بمقدار قيمة أسية واحدة وأكبر من ضغط الإشعاع المحسوب بمقدار قيمتين أسيتين تقريبًا. ولا توجد أية آلية مقترحة لتجنب امتصاص حائط حاوية الإشعاع وكابح المرحلة الثانوية للطاقة، مما يجعل الإزالة أمرًا حتميًا لا يمكن تجنبه. ويبدو أن الآليات الأخرى غير ضرورية.
وتشير التقارير الرسمية غير السرية الصادرة عن وزارة دفاع الولايات المتحدة إلى استخدام، أو احتمالية استخدام، مواد لدائنية رغوية في بطانات حاوية الإشعاع، وعلى الرغم من ضغط البلازما المباشر المنخفض، إلا أن هذه المواد قد تفيد في تأخير الإزالة إلى أن يتم توزيع الطاقة بالتساوي ويصل جزء كافٍ منها إلى كابح/دافع المرحلة الثانوية.
ويرد بكتاب الشمس المعتمة (Dark Sun) للكاتب ريتشارد رودز (Richard Rhodes) أن طبقة من الرغوة اللدائنية سُمكها 1-بوصة-thick (25 مـم) كانت مثبتة باستخدام مسامير نحاسية في البطانة الداخلية المصنوعة من الرصاص لحاوية قنبلة أيفي مايك المصنوعة من الصلب. ويستشهد رودز بتصريحات العديد من مصممي هذه القنبلة التي تشرح أن الغرض من طبقة الرغوة اللدائنية الموجودة داخل الحاوية الخارجية هو تأخير عملية الإزالة ومن ثم ارتداد الحاوية الخارجية: فإذا لم تكن الرغوة موجودة، فكانت ستتم إزالة المعدن من داخل الحاوية الخارجية بقوة اندفاع كبيرة، مما يتسبب في ارتداد الحاوية نحو الخارج بسرعة. إن الغرض من الحاوية هو احتواء الانفجار لأطول فترة ممكنة، مما يسمح بأكبر قدر ممكن من إزالة السطح المعدني للمرحلة الثانوية بالأشعة السينية حتى تنضغط المرحلة الثانوية بكفاءة لزيادة النتاج الاندماجي إلى الحد الأقصى. تتميز الرغوة اللدائنية بكثافة منخفضة، وبالتالي فإنها تتسبب عند إزالتها في اندفاع أقل من المعدن.
معلومات تاريخية

المقالة الرئيسة: تاريخ تصميم تيلر-أولام
معلومات تاريخية > التطويرات السوفييتية

طالع أيضًا: مشروع القنبلة الذرية السوفيتي
إن أول تصميم لقنبلة اندماجية سوفيتية والذي طوره أندريه ساخاروف وفيتالي غينزبورغ (Vitaly Ginzburg) في عام 1949 (قبل أن يكون للسوفييت قنبلة انشطارية عاملة) سُميّ سلويكا على اسم كعكة متعددة الطبقات روسية، ولم يكن لهذه القنبلة نفس تكوين القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام. وقد استخدمت هذه القنبلة طبقات متعاقبة من المواد القابلة للانشطار والوقود الاندماجي ديوتريد الليثيوم المثبت باستخدام التريتيوم (وأطلق عليها فيما بعد اسم "الفكرة الأولى" لساخاروف (Sakharov's First Idea)). وعلى الرغم من أنه كان من الممكن إتمام الاندماج النووي من الناحية الفنية، إلا أن تصميم هذه القنبلة لم يتميز بخاصية التوسعة التي تتسم بها القنابل المكونة من "مراحل". ومن ثم، لم يتمكن هذا التصميم من إنتاج أسلحة نووية حرارية يمكن أن يصبح نتاجها الانفجاري كبيرًا بشكل اختياري (على عكس تصميمات القنابل الأمريكية في ذلك الوقت). فالطبقة الاندماجية الملفوفة حول النواة الانشطارية يمكنها فقط مضاعفة الطاقة الانشطارية بصورة معتدلة (في حين تستطيع تصميمات القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المعاصرة مضاعفة الطاقة بمقدار 30 ضعفًا). علاوة على ذلك، كان يلزم تفجير المرحلة الاندماجية بالكامل داخليًا بواسطة المواد المتفجرة التقليدية، إلى جانب النواة الانشطارية، مما يضاعف حجم المواد الكيميائية المتفجرة المطلوبة بصورة كبيرة.
وقد تم تفجير أول قنبلة اختبارية لتصميم سلويكا وهي آر دي إس-6 إس (RDS-6s) تفجيرًا صاعقًا في عام 1953 بنتاج يعادل 400 كيلوطن من مادة تي إن تي (نسبة 15%-20% من الاندماج).
وقد أثبتت محاولات استخدام تصميم سلويكا في تحقيق نتائج تصل قوتها التدميرية إلى نطاق الميجا طن عدم إمكانية تطبيق ذلك. وبعد أن اختبرت الولايات المتحدة القنبلة "أيفي مايك" في نوفمبر 1952، والتي أثبتت إمكانية تصنيع قنبلة متعددة الميجا طن، بحث السوفييت عن تصميم إضافي. وكانت "الفكرة الثانية" (Second Idea)، كما أشار إليها ساخاروف في مذكراته، عبارة عن اقتراح سابق تقدم به غينزبورغ في نوفمبر عام 1948 لاستخدام ديوتريد الليثيوم في القنبلة، والذي سينتج أثناء قصفه بالنيوترونات التريتيوم والديوتيريوم الحر. وفي أواخر عام 1953، حقق عالم الفيزياء فيكتور دافيدينكو (Viktor Davidenko) أول إنجاز كبير وهو الإبقاء على الأجزاء الأولية والثانوية من القنبلة في قطعتين منفصلتين (أي التقسيم إلى "مراحل"). أما الإنجاز الكبير التالي فقد تم اكتشافه وتطويره على يد ساخاروف وياكوف زيلدوفيتش (Yakov Zel'dovich) وهو استخدام الأشعة السينية المنبعثة من القنبلة الانشطارية في ضغط المرحلة الثانوية قبل الاندماج ("الانفجار الداخلي الإشعاعي") في أوائل عام 1954. وبعد أن أصبح تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام معروفًا في الاتحاد السوفيتي، تم اختبار "الفكرة الثالثة" لساخاروف في التفجير "آر دي إس-37" (RDS-37) في نوفمبر عام 1955 وبلغ نتاجها 1.6 ميجا طن.
وبرهن السوفييت على قوة مفهوم "المراحل" في أكتوبر عام 1961 عندما قاموا بتفجير قنبلة القيصر الثقيلة الهائلة، وهي قنبلة هيدروجينية تبلغ قوتها 50 ميجا طن واستمدت 97% من طاقتها تقريبًا من الاندماج. لقد كانت هذه القنبلة أكبر سلاح نووي يتم تطويره واختباره على مستوى جميع بلدان العالم.
معلومات تاريخية > التطويرات البريطانية

في عام 1954، بدأ العمل في ألدرماستون لتطوير القنبلة الاندماجية البريطانية، وتولى مسؤولية إدارة المشروع السير ويليام بيني (Sir William Penney). وكانت المعرفة البريطانية بكيفية تصنيع قنبلة نووية حرارية اندماجية بدائية، وكانت الولايات المتحدة لا تتبادل أية معرفة نووية مع البلدان الأخرى في ذلك الوقت بسبب قانون الطاقة الذرية لعام 1946. إلا أنه كان مسموحًا للبريطانيين بمراقبة اختبارات كاسيل (Castle tests) واستخدام طائرات لأخذ العينات في سحابة عيش الغراب، مما أمدهم بدليل واضح ومباشر على حدوث الضغط الناتج عن الانفجار الداخلي الإشعاعي في المراحل الثانوية.
ونظرًا لهذه الصعوبات، وافق رئيس الوزراء البريطاني أنطوني إيدن (Anthony Eden) في عام 1955 على خطة سرية والتي بموجبها إذا فشل علماء ألدرماستون في تطوير قنبلة اندماجية، أو تأخروا في ذلك تأخيرًا كبيرًا، فسيتم استبدالها بقنبلة انشطارية كبيرة جدًا.
في عام 1957، تم تنفيذ اختبارات أوبريشن غرابيل (Operation Grapple). وكان الاختبار الأول جرين جرانيت (Green Granite) عبارة عن النموذج الأولي لقنبلة اندماجية، ولكنه فشل في إخراج نتاج مكافئ مقارنةً بالقنابل التي صنعها الأمريكيون والسوفييت، فقد حقق قوة تفجيرية تبلغ حوالي 300 كيلو طن فقط. أما الاختبار الثاني هيرالد أورانج (Orange Herald) فكان عبارة عن القنبلة الانشطارية المعدلة وأنتجت 700 كيلو طن - ليكون انفجارها هو أكبر انفجار انشطاري في التاريخ. وقد اعتقد الجميع في ذلك الوقت (بما في ذلك طيارو الطائرة التي ألقت القنبلة) أنها كانت قنبلة اندماجية. وقد دخلت هذه القنبلة إلى الخدمة في عام 1958. وتم استخدام نموذج أولي ثانٍ لقنبلة اندماجية وهو بيربل جرانيت (Purple Granite) في اختبار ثالث، إلا أنها لم تنتج إلا حوالي 150 كيلو طن فقط.
تم وضع جدول زمني لمجموعة ثانية من الاختبارات لتُستأنف الاختبارات في سبتمبر 1957. وكان الاختبار الأول قائمًا على "... تصميم جديد أكثر بساطة. قنبلة نووية حرارية مكونة من مرحلتين تحتوي على محفز مطلق لشرارة البدء أكثر قوة". وتم تفجير هذه القنبلة الاختبارية غرابيل إكس راوند سي (Grapple X Round C) في 8 نوفمبر وبلغ نتاجها 1.8 ميجا طن تقريبًا. وفي 28 إبريل 1958، تم إلقاء قنبلة بلغ نتاجها 3 ميجا طن - ويعد هذا أقوى اختبار أجرته بريطانيا. وأُجري اختباران تفجيريان أخيران في الهواء في يومي 2 سبتمبر و11 سبتمبر عام 1958، وتم إلقاء قنبلتين أصغر حجمًا خلالهما بلغ نتاج كل منهما حوالي 1 ميجا طن.
وتم توجيه الدعوة لمراقبين أمريكيين لحضور مثل هذه الأنواع من الاختبارات. وبعد نجاح البريطانيين في تفجير قنبلة ذات نطاق تفجيري يصل إلى الميجا طن تفجيرًا صاعقًا (وبالتالي إثبات فهمهم العملي لـ"سر" تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام)، وافقت الولايات المتحدة على تبادل بعض تصميمات القنابل النووية التي وضعتها مع المملكة المتحدة، مما أدى إلى عقد اتفاقية الدفاع المشترك بين الولايات المتحدة والمملكة المتحدة عام 1958. وبدلاً من مواصلة العمل على تصميمهم الخاص، حصل البريطانيون على حق الوصول والاطلاع على التصميم الأمريكي الأصغر لـالرأس الحربي إم كيه 28 (Mk 28 warhead) وتمكنوا من تصنيع نُسخ منه.
معلومات تاريخية > التطويرات الصينية

قامت جمهورية الصين الشعبية بتفجير أول قنبلة هيدروجينية لها تفجيرًا صاعقًا باستخدام تصميم يو–دينج (Yu-Deng) في 17 يونيو 1967 وهي ("الاختبار رقم 6") (Test No. 6) بعد 32 شهرًا فقط من تفجير قنبلتها الانشطارية الأولى (أقصر قنبلة انشطار-إلى-اندماج مطورة في التاريخ) بنتاج بلغ 3.31 ميجا طن.
ويختلف تصميم يو-دينج عن تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام. فهو لا يستخدم عاكسًا للأشعة السينية، وإنما يستخدم عدسة انكسارية لتحقيق تأثير مشابه.
معلومات تاريخية > التطويرات الفرنسية

غير معروف إلا قدر ضئيل من المعلومات عن التطويرات الفرنسية لتصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام فيما هو أبعد من حقيقة أن الفرنسيين قد فجروا قنبلة تبلغ قوتها 2.6 ميجا طن تفجيرًا صاعقًا في اختبار "كانوباس" في أغسطس عام 1968.
معلومات تاريخية > البلدان الأخرى > إسرائيل

المقالة الرئيسة: إسرائيل وأسلحة الدمار الشامل
يُزعم أن إسرائيل تمتلك قنابل نووية حرارية بتصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام، ولكن لم يُعرف عنها أنها قد اختبرت أية قنابل نووية.
معلومات تاريخية > البلدان الأخرى > الهند

أُجري أول اختبار نووي هندي في 18 مايو عام 1974، وقد أثار دهشة العالم في بادئ الأمر. ولم يكن الاختبار الأول الذي حمل الاسم الكودي بوذا المبتسم (Smiling Buddha) لقنبلة نووية حرارية وفقًا لـ مركز الأبحاث الذرية في بهابها (Bhabha Atomic Research Centre). ووفقًا للتقارير، قامت الهند في 11 مايو 1998 بتفجير قنبلة نووية حرارية تفجيرًا صاعقًا في اختبارات أوبريشن شاكتي (Operation Shakti) (على وجه التحديد، "شاكتي-1" (Shakti-1)). وأكد الدكتور سمر مبارك مند (Samar Mubarakmand) أن شاكتي-1 (Shakti-1) كانت تجربة ناجحة، ولكن إذا كانت قنبلة نووية حرارية كما هو مزعوم، فقد أخفقت في إنتاج نتائج محددة كانت متوقعة من قنبلة نووية حرارية.
ذكر مدير تجهيزات موقع اختبار 1998، الدكتور كيه سانثانام (K. Santhanam) أن نتاج الانفجار النووي الحراري جاء أقل من المتوقع، على الرغم من أن تصريحه كان محل جدل بين العلماء الهنود الآخرين المشاركين في الاختبار. كما أن مصادر هندية، مستخدمةً البيانات المحلية ومستشهدة بتقرير صادر عن الماسح الجيولوجي الأمريكي (US Geologic Survey) يجمع البيانات الزلزالية من 125 محطة لنظام المعلومات المتكامل عن الموارد (IRIS) من جميع أنحاء العالم، تزعم أن الأحجام تقترح نتاجًا مجمعًا يصل إلى 60 كيلو طن، بما يتسق مع إجمالي النتاج المعلن من الجانب الهندي والذي يبلغ 56 كيلو طن إلا أن العديد من الخبراء المستقلين ذكروا أن نتاج الاختبار النووي كان أقل وظلت تساورهم الشكوك بشأن المزاعم، في حين صرح آخرون أن حتى النتاج المزعوم البالغ 50 كيلو طن يعد قليلاً بالنسبة لما تأكد من استخدام تصميم لقنبلة نووية حرارية.
معلومات تاريخية > البلدان الأخرى > باكستان

وفقًا لـالبيانات العلمية التي تلقتها ونشرتها لجنة الطاقة الذرية الباكستانية (PAEC) وفيلق المهندسين ومعامل أبحاث كاهوتا (KRL)، نفذت باكستان في مايو 1998 6 اختبارات نووية تحت الأرض في مرتفعات شاغاي وصحراء خاران في إقليم بلوشستان (انظر الأسماء الكودية للاختبارات، شاغاي-1 (Chagai-I) وشاغاي-2 (Chagai-II)). ووفقًا لكلٍ من معامل أبحاث كاهوتا ولجنة الطاقة الذرية الباكستانية، لم يكن أي من هذه الأسلحة النووية الانشطارية من تصميمات الأسلحة النووية الحرارية.
معلومات تاريخية > البلدان الأخرى > كوريا الشمالية

المقالة الرئيسة: كوريا الشمالية وأسلحة الدمار الشامل
كان الاختباران النوويان اللذان أجرتهما كوريا الشمالية (في عامي 2006 و2009) ذويا نتاج قليل نسبيًا ويبدو أنه لم يتم استخدام تصميمات الأسلحة النووية الحرارية فيهما.