היסטוריה של הנשק הגרעיני
כלי הנשק התרמו-גרעיניים הראשונים

כבר בשנת 1942, הועלה הרעיון של שימוש בנשק ביקוע על מנת להחל בתהליך של היתוך גרעיני. בכנס התאורטי הראשון בנושא פיתוח פצצת האטום בהנחיית רוברט אופנהיימר באוניברסיטת ברקלי, הוביל המשתתף אדוארד טלר את רוב הדיון לעבר הרעיון של אנריקו פרמי אודות פצצת על שתיישם את אותן תגובות אשר מתרחשות על גבי השמש. הסברה באותה תקופה הייתה שנשק ביקוע יהיה פשוט לפיתוח ושייתכן שניתן יהיה להשלים פיתוח של פצצת מימן עוד טרם תסתיים מלחמת העולם השנייה. ברם, הבעיה של פצצת אטום רגילה הייתה גדולה דיה על מנת להעסיק מדענים שנים מספר אחר כך ובעיית פצצת העל הייתה מורכבת אף יותר. רק טלר המשיך לעבוד על רעיון "פצצת העל" כנגד רצונם של מנהלי הפרויקט אופנהיימר ו.
לאחר הפצצת יפן, מרדו מדענים רבים בלוס אלמוס נגד הרעיון של יצירת נשק חזק בהרבה מהנשק הגרעיני הראשון. עבור המדענים היה הרעיון בעייתי הן מבחינה טכני והן מבחינה מוסרית. לטענתם, כלי נשק כזה יוכל לשמש רק נגד אוכלוסיות אזרחים גדולות ולכן אין הוא אלא נשק שמטרתו רצח עם. מדענים רבים כמו בתה גרסו שארצות הברית צריכה להימנע מפיתוח נשק זה ולהוות דוגמה לברית המועצות. המצדדים בנשק, ביניהם טלר, ארנסט לורנס ולואיס אלוורז, גרסו שפיתוח הנשק הוא בלתי נמנע, ומניעת הגנה ראויה מתושבי ארצות הברית - במיוחד לאור העובדה שברית המועצות בוודאי תייצר נשק שכזה - היא כשלעצמה בלתי מוסרית.
אופנהיימר, אשר היה ראש ועדת הייעוץ הכללית לפרויקט ההמשך של פרויקט מנהטן, הוועדה לאנרגיה אטומית, תמך בהתנגדות לפיתוח הנשק. הסיבות היו שהצלחת הטכנולוגיה נראתה מוגבלת באותה תקופה וכן שאופנהיימר האמין שהיכולות הגרעיניות של ארצות הברית יהיו יעילות יותר אם תתבססנה על שימוש בהרבה פצצות ביקוע במקום על שימוש בפצצת ענק אחת. אילו תפותח פצצה על ידי ארצות הברית וברית המועצות, היא תשמש יותר נגד ארצות הברית שכן בניגוד לברית המועצות בארצות הברית היו יותר אזורים תעשייה והתיישבות צפופים אשר יהוו מטרות אידיאליות לנשק החדש.
לבסוף, אמר הנשיא טרומן את המילה האחרונה, בחפשו תגובה הולמת לניסוי הגרעיני הסובייטי הראשון שנערך בשנת 1949. ב-31 בינואר 1950, הכריז טרומן על תוכנית מהירה לפיתוח פצצת מימן. בנקודת זמן זו, המנגנון המדויק עדיין לא היה ידוע: פצצת המימן הקלאסית, שבה החום של פצצת הביקוע ישמש להבערת חומר ההיתוך, הצטיירה כלא מעשית. ברם, המתמטיקאי סטניסלאב אולם מלוס אלמוס הראה שפצצת ביקוע ודלק היתוך יכולים להיות באזורים נפרדים של הפצצה, ושקרינה מפצצת הביקוע יכולה לשמש כדי לדחוס את חומר ההיתוך לפני הבערתו. טלר קידם את הרעיון צעד אחד קדימה ואישר בניסוי את ההיתוך של יסודות מימן כבדים. מדענים רבים שהיו בתחילה נגד הנשק החדש, כמו בתה ואופנהיימר, שינו את דעתם מתוך הבנה שההתפתחויות הן בלתי נמנעות.
פצצת ההיתוך הראשונה, שכונתה "איוי מייק", נוסתה על ידי ארצות הברית במסגרת מבצע איוי ב-1 בנובמבר 1952, באי אלוגלאב באזור איי מרשל. הפצצה עשתה שימוש בנוזל דאוטריום כדלק היתוך ובהתקן ביקוע גדול כזרז. הפצצה הייתה אב-טיפוס בלבד ולא נשק אופרטיבי: אורכה היה כ-6 מטרים ומשקלה כ-64 טון. הפצצה הייתה כה מגושמת עד שאפילו המטוסים הגדולים ביותר לא היו מסוגלים לשאת אותה.
הפיצוץ יצר כ-10.4 מגטון TNT של אנרגיה - פי 450 יותר מהאנרגיה של הפצצה שהוטלה על נגסאקי-והשמיד את האי אלוגלאב. במקום שבו פעם עמד האי נותר מכתש תת-ימי ברוחב 1.9 קילומטרים ובעומק של 50 מטרים.
טרומן במקור ניסה לייצר ערפל תקשורתי סביב הניסוי - בתקווה שהדבר לא יהפוך לשיחת היום בבחירות לנשיאות שהיו עתידות להתקיים - אולם ב-7 בינואר,1953, לאור רמזים והשערות שהחלו להופיע בעיתונות, הכריז טרומן קבל עם ועדה אודות פיתוח פצצת המימן.
על מנת לא להשתרך מאחור, ניסתה ברית המועצות את ההתקן התרמו-גרעיני שלה, אשר תוכנן על ידי הפיזיקאי אנדריי סחרוב, ב-12 באוגוסט,1953. ההתקן כונה ג'ו-4 במערב. הניסוי יצר חשש בחוגים ממשלתיים וצבאיים בארצות הברית שכן בניגוד לפצצת ה"מייק" שהייתה בידי ארצות הברית אך הייתה אב-טיפוס בלבד לסובייטים היה התקן מבצעי. ההתקן הראשון לא היה פצצת מימן אמיתית והיה מסוגל ליצור אפקט פיצוץ של מאות קילוטון (ולא הגיע לאזור המגטון). ברם, היה ההתקן כלי תעמולתי ממדרגה ראשונה עבור הסובייטים. הפיצוץ של "ג'ו-4" אשר התרחש שנה בלבד לאחר הניסוי ב"מייק" אישש את הטענה שפיתוח הפצצות החדשות היה בלתי נמנע, וכן חיזק את ידי אלו שצידדו בפיתוח תוכנית נשק ההיתוך. הביטוי לכך הופיע בשיא המקרתיזם, כאשר התרחשו שימועים בראשית 1954 אשר שללו מרוברט אופנהיימר, לשעבר ראש מעבדת לוס אלמוס, את הסיווג הביטחוני בשל האשמות נגדו כי הוא היה בלתי אמין, לא תמך בתוכנית פצצת המימן האמריקנית, וקשר קשרים עם השמאל בשנות ה-30 של המאה ה-20. אדוארד טלר היה המדען היחיד שהעיד נגד אופנהיימר דבר שעלה לו בנידוי מקהילת הפיזיקה.
ב-28 בפברואר 1954, ניסתה ארצות הברית, באיי מרשל, את הנשק התרמו-גרעיני המבצעי הראשון שלה. שם הקוד של הניסוי היה "castle bravo". הנשק עשה שימוש באיזוטופים של ליתיום כדלק היתוך. הפיצוץ הפיק כ-15 מגטון של אנרגיה, פי 2 יותר משצפו, והפך לתאונה הגרעינית הקשה ביותר בתולדות ארצות הברית. השילוב של פיצוץ חזק מהצפוי ותנאי מזג אוויר קשים יצרו ענן של נשורת גרעינית רדיואקטיבית אשר זיהמה יותר מ-7,000 מיילים רבועים. תושבי האיים פונו (ואיים אלו עדיין אינם ניתנים ליישוב) אך הפינוי התרחש מאוחר מדי. הילידים ספגו קרינה רדיואקטיבית בכמות כזו שהם סבלו מרמות תחלואה גבוהות של סרטן וממומי לידה.
לפצצת המימן הייתה השפעה אמיתית על הלך המחשבה הצבאית בנושא מלחמה גרעינית. עם פצצות ביקוע בלבד, מלחמה גרעינית הייתה עשויה להיחשב כעימות "מוגבל". מאחר שפצצות ביקוע הוטלו על ידי מטוסים והיו מסוגלות להשמיד רק אזורים בנויים בערים גדולות, היה ניתן להתייחס אל הפצצות פשוט כאל התקדמות טכנולוגית שחלה בשיטות ההפצצה המקובלות במהלך מלחמה (כמו הפצצות התבערה שבוצעו נגד יפן וגרמניה במהלך מלחמת העולם השנייה). טיעונים שפצצות כאלה יובילו למוות והרס חובקי עולם טואטאו הצידה כהגזמה. עשורים לפני פיתוח פצצות הביקוע היה מקובל לשער כי בכוחם של בני האדם להביא לקץ החיים על פני כדור הארץ בעטיה של תאונה או כוונת זדון, אולם עד לפצצת המימן לא פותחה טכנולוגיה שהיה בכוחה לעשות זאת. הכוח העצום של פצצות המימן שינה את פני הדברים.
ניסוי "Castle Bravo" שתוצאותיו היו קשות העלה שאלות לגבי היכולת לשרוד מלחמה גרעינית. מדעני ממשל בארצות הברית ובברית המועצות התעקשו שנשק היתוך, בניגוד לנשק ביקוע, "נקי יותר" שכן תגובות ההיתוך לא נגמרות בתוצרי לוואי רדיואקטיביים מסוכנים בניגוד לתגובות הביקוע. בעוד שטכנית היה הטיעון נכון, הוא הסתיר נקודה מזוויעה: השלב האחרון שבהפעלת פצצת מימן רב שלבית עושה שימוש לרוב בנייטרונים של תגובות הביקוע על מנת להביא לביקוע באורניום טבעי וכך נוצרה בערך מחצית מהעוצמה של הפצצה. שלב הביקוע הפך את נשק ההיתוך ל"מלוכלך" יותר משנועד להיות במקור. כאשר ברית המועצות בדקה בשנת 1955 את ההתקן שלה הייתה מלחמה גרעינית נראתה רחוקה בדעת הציבור ומקבלי ההחלטות: אפילו היה ועיר או מדינה לא תהיה מטרה ישירה של התקפה גרעינית, העננה של הנשורת ותוצרי ההיתוך המזיקים יפוזרו בהתאם לתנאי מזג האוויר ויספגו גם באדמה ובמים של אזורים שלא היו יעד להתקפה. החלו השערות בדבר מה יהיה גורל העולם כולו עקב הנשורת והאבק שייווצרו בעימות גרעיני. לא עוד דובר רק על גורל הערים או המדינות שיהיו יעד ישיר למתקפה שכזו. באופן זה נקשר גורל העולם בגורל מעצמות העל המחזיקות בנשק.