ブースト型核分裂兵器
爆縮型核分裂兵器では、核分裂物質は、通常爆薬によって生み出される、均一な球面状の爆縮衝撃波によって、高速で圧縮されて超臨界状態になる。この超臨界状態では、核物質の外部に漏れる中性子や吸収だけされて核分裂が誘発されない反応による中性子の消耗を差し引いても、核分裂反応で放出される中性子が十分な量の他の核物質の核分裂を誘発し、さらに連鎖することで全体として中性子数が増加していく連鎖反応を形成する。この単純な連鎖反応で、核兵器自身がバラバラに飛散する前までに(核物質コアが飛散すれば未臨界状態になり、その時点で未分裂の核物質はもはや分裂できなくなる)分裂できる核物質は、最大で20%に過ぎない。条件が理想から遠い場合は、この比率はさらに悪化する。
また、核物質が圧縮されて十分な超臨界状態になる前に、連鎖反応が最低限持続する臨界状態(後述する α が 0 に近い状態)となる瞬間がある。この状態で核物質内部で十分に高いエネルギーを持った中性子が生成されるか、外部から侵入すると、核物質の圧縮合体が不完全な状態で連鎖反応を開始してしまうため、生成される核エネルギーで核物質の圧縮はその時点で急激に阻止され、大部分の核物質が未分裂のままで飛散してしまう。これが早期発火である。臨界状態におけるこのような不都合な中性子生成の最大要因は、核物質(主成分は通常はPu)中に不純物として含まれる、自発核分裂を起こすことができる同位体(通常はPu、Pu、Pu)の存在である。