ブースト型核分裂兵器
中性子の外部への漏出によるロスと、中性子が原子核に衝突しても散乱のみで核分裂が起こらない場合を無視すると、この中性子は1モルのプルトニウム(約239 g)を分裂させ、これによりさらに 4.6 molの中性子が生成される。そしてこの 4.6 molの中性子が、今度は 4.6 molのプルトニウム(約1099 g)を分裂させることができる。この最初の2世代で分裂する1.338 kgのプルトニウムは、TNT爆薬換算で約23キロトン(97 TJ)に相当するエネルギーを放出する。これは、核兵器が4.5 kgのプルトニウム(2ステージ核兵器の第1段(核分裂段)の典型的な値)を持つとして、その29.7%に当たることになる。5 g の核融合物質が放出するエネルギーは1.338 kgのプルトニウムの分裂によるエネルギーの1.73%に過ぎない。核融合ブーストの後の第2世代の核分裂以降も連鎖反応は続くので、さらに大きなトータル核出力と高効率も達成可能である。
また、爆縮型核兵器は、もし臨界状態に到達する瞬間に中性子が存在して早期発火となってしまっても、必ず核融合反応を起こすために十分な程度の範囲の核出力(前述のようにTNT換算で数百トン、温度 20〜30 MK)を達成するように設計することが可能であるため、一旦核融合反応が開始されれば、(たとえ早期発火となったとしても)相対的に短時間に大量の高エネルギー中性子の供給により、核物質全体が飛散するまでにかなりの量の核物質が核分裂を終了できる。つまり、核融合ブーストは早期発火からのリカバリーを可能にするのである(もちろん、早期発火とならなければ、ブーストにより通常よりもさらに効率が高くなり、より大きな核出力が得られる)。
当初、核融合によるブーストはもう一つの別の意味合いを持っており、今では完全に陳腐化してしまったが、核融合反応で高速中性子を大量に発生させ、これで劣化ウランの核分裂を起こすというタイプのシングルステージの核兵器を目指したものであった。これも2ステージ型である水素爆弾とは異なる。
ソビエト連邦のJoe-4 "Layer Cake" ("Sloika") のような初期の熱核兵器では、劣化ウランの主成分であるUの核分裂を誘発するために、大量の核融合反応を使用する設計になっていた。これらの兵器は、核分裂性のコアが重水素化Liで取り巻かれ、これをさらに劣化ウランで取り囲む構造であった。他のいくつかの設計では、別の核物質の層を持つ構造になっていた。ソ連の "Layer Cake" は、米国の "Alarm Clock"(結局建造されることはなかった)や英国の "Green Bamboo"(建造されたがテストは行われなかった)と類似したものであった。
このタイプの兵器が爆発する場合、高濃縮ウランまたはプルトニウムのコアが中性子を生成し、そのうちのいくつかがLi原子に衝突することで三重水素を生成する。核分裂反応によるコア温度上昇により、非常な高圧を必要とせずに重水素と三重水素が熱核融合を起こす。