Οι βόμβες υδρογόνου ή θερμοπυρηνικές βόμβες είναι πιο ισχυρές από τις ατομικές βόμβες Η διαφορά μεταξύ των θερμοπυρηνικών βομβών και των βόμβων σχάσης αρχίζει στο ατομικό επίπεδο. Οι βόμβες σχάσης, όπως αυτές που χρησιμοποιήθηκαν στο Ναγκασάκι και τη Χιροσίμα, δουλεύουν διασπώντας τον πυρήνα ενός ατόμου. Όταν τα νετρόνια ή τα ουδέτερα σωματίδια του πυρήνα του ατόμου χωριστούν, κάποιοι χτυπούν τους πυρήνες των κοντινών ατόμων, χωρίζοντάς τους επίσης. Το αποτέλεσμα είναι μια εκρηκτική αλυσιδωτή αντίδραση. Οι βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι εξερράγησαν με απόδοση 15 και 20 κιλοτόνους TNT, αντίστοιχα.
Η πρώτη δοκιμή ενός θερμοπυρηνικού όπλου ή βόμβας υδρογόνου στις Ηνωμένες Πολιτείες τον Νοέμβριο του 1952 προκάλεσε έκρηξη της τάξης των 10.000 κιλοτόνων ή 10 μεγατόνωνTNT. Οι θερμοπυρηνικές βόμβες ξεκινούν με την ίδια αντίδραση σχάσης που χαρακτηρίζει και τις ατομικές βόμβες αλλά η πλειοψηφία του ουρανίου ή του πλουτωνίου στις ατομικές βόμβες στη πραγματικότητα δεν χρησιμοποιείται.
Αρχικά, μια έκρηξης συμπιέζει μια σφαίρα πλουτωνίου-239, το υλικό που αρχικά θα υποστεί σχάση. Δίπλα από το πλουτώνιο-239 βρίσκεται ένας θάλαμος αερίου υδρογόνου. Οι υψηλές θερμοκρασίες και οι πιέσεις που δημιουργούνται από την σχάση του πλουτωνίου-239 προκαλούν την σύντηξη των ατόμων υδρογόνου. Αυτή η διαδικασία σύντηξης απελευθερώνει νετρόνια, τα οποία τροφοδοτούν πάλι στο πλουτώνιο-239, διασπώντας περισσότερα άτομα και ενισχύοντας την αλυσιδωτή αντίδραση σχάσης.
Με δυο λόγια
Οι βόμβες υδρογόνου χρησιμοποιούν πυρηνική σχάση και σύντηξη, στην οποία τα άτομα συγχωνεύονται, για να απελευθερώσουν ακόμα μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας. Πρόκειται για μια διαδικασία δύο σταδίων, γνωστή ως θερμοπυρηνική αντίδραση. Τα ατομικά όπλα, χρησιμοποιούν μόνο σχάση. Αποτέλεσμα αυτής διαφοράς, είναι η δημιουργία όπλων με πολλαπλάσια ισχύ μεγατόνων, αντί κιλοτόνων, με την μεγαλύτερη βόμβα υδρογόνου που έχει δοκιμαστεί να είναι η Tsar Bomba με ισχύ 51 μεγατόνων.
