ブースト型核分裂兵器
正規の爆縮型核兵器において、Puの比率がおよそ93%以上の兵器級プルトニウム (weapon grade plutonium, WGPu) を用いる主目的は、早期発火を防止して、設計値通りの核出力を高い信頼性で得るためである(他に貯蔵中の核物質の発熱と放射線を低レベルに抑えるという目的もある)。兵器級プルトニウムを用いた核兵器では、超臨界状態がピークに達する適切なタイミングで、核物質の外部から連鎖反応の引き金となる中性子を供給するメカニズムが必要となる。
ブースト型核分裂兵器では、通常は核融合物質として重水素 (deuterium) ガスと三重水素 (tritium) ガスの混合物を用いる。起爆時にはまず核分裂反応が開始し、大部分の核分裂物質が未反応の初期段階で、核分裂反応に伴う高温高圧によって重水素1原子核と三重水素1原子核が重水素―三重水素 (D-T) 融合反応を開始する。核融合反応率は20から30メガケルビンで十分大きな値となる。この温度は、1%未満の核物質が分裂した、非常に低効率の段階で達成されてしまう(これはTNT換算で数百トンの爆発力に相当する)。
核融合反応によって放出される中性子が、核分裂反応で放出される中性子に加算され、これがさらに多数の核分裂反応を誘発して中性子を放出させる。これにより、核分裂の頻度が非常に増加するため、核物質自身の発生させたエネルギーで核物質が分解して飛散する前に、より多くの核物質が核分裂を起こすことができるようになる。
超臨界状態における核物質内の中性子の(そして核分裂の)増加率を表現する数値として、ある時刻における中性子の増加率を、その時刻における中性子の総数で除した値が用いられ、記号としては α または a が用いられる。