تاريخ تصميم تيلر-أولام

طُرحت فكرة استخدام طاقة جهاز الانشطار لبدء تفاعل اندماجي لأول مرة من قِبل الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي لزميله إدوارد تيلر في أواخر عام 1941، خلال ما سيُعرف لاحقًا بمشروع مانهاتن ، وهو جهدٌ بذلته الولايات المتحدة والمملكة المتحدة خلال الحرب العالمية الثانية لتطوير أولى الأسلحة النووية . وسرعان ما شارك تيلر في مؤتمر روبرت أوبنهايمر عام 1942 حول تطوير قنبلة انشطارية، والذي عُقد في جامعة كاليفورنيا، بيركلي ، حيث وجّه النقاش نحو فكرة ابتكار قنبلته "الخارقة"، التي يُفترض أن تكون أقوى بكثير من سلاح الانشطار الذي لم يكن قد طُوّر بعد. افترض تيلر أن ابتكار القنبلة الانشطارية لن يكون أكثر من مجرد مشكلة هندسية، وأن "الخارقة" تُمثل تحديًا نظريًا أكثر إثارة للاهتمام.

خلال الفترة المتبقية من الحرب، انصبّ التركيز على تطوير أسلحة الانشطار النووي. ومع ذلك، واصل تيلر سعيه وراء "السلاح الخارق"، لدرجة إهماله العمل الموكل إليه في مختبر لوس ألاموس السري حيث كان يعمل. (أُسندت معظم الأعمال التي رفض تيلر القيام بها إلى كلاوس فوكس ، الذي اكتُشف لاحقًا أنه جاسوس للاتحاد السوفيتي . ^{[ 11 ] : 430} ). مُنح تيلر بعض الموارد لدراسة "السلاح الخارق"، وتواصل مع صديقته ماريا غوبرت-ماير للمساعدة في الحسابات المعقدة المتعلقة بالشفافية . إلا أن "السلاح الخارق" ظلّ بعيد المنال، وكانت الحسابات صعبة التنفيذ. يمكن دراسة خصائص تفاعلات الانشطار والاندماج باستخدام السيكلوترونات . كما يمكن دراسة انتشار انفجار الانشطار بمساعدة تجارب المفاعلات والتجميعات الحرجة. لكن الاندماج النووي الحراري، والحالة القصوى المتمثلة في اشتعال البلازما ، لم يُعتبرا قابلين للتحقيق إلا من خلال تجربة نووية (تجربة غرينهاوس جورج في نهاية المطاف )، والتي لم يكن لها مبرر كافٍ. في غضون ذلك، استمر البحث عبر حسابات يدوية بطيئة والحاسوب المبكر إينياك . ^{[ 12 ]}

على الرغم من أنهم شهدوا تجربة ترينيتي ، إلا أن علماء لوس ألاموس فوجئوا، بعد القصف الذري لليابان، بمدى فداحة آثار هذا السلاح. ^{[ 13 ] : 35} وقد ثار العديد من العلماء ضد فكرة ابتكار سلاح يفوق قوة القنابل الذرية الأولى بآلاف المرات. بالنسبة لهم، كان السؤال ذا شقين: تقني - إذ كان تصميم السلاح لا يزال غير مؤكد وغير قابل للتطبيق - وأخلاقي: فقد جادلوا بأن مثل هذا السلاح لا يمكن استخدامه إلا ضد أعداد كبيرة من المدنيين، وبالتالي لا يمكن استخدامه إلا كسلاح إبادة جماعية. وحثّ العديد من العلماء، مثل هانز بيث، زميل تيلر (مكتشف التخليق النووي النجمي ، وهو الاندماج النووي الذي يحدث في النجوم )، الولايات المتحدة على عدم تطوير مثل هذه الأسلحة وتقديم مثال يُحتذى به للاتحاد السوفيتي. جادل مؤيدو السلاح، بمن فيهم تيلر والفيزيائيان إرنست لورانس ولويس ألفاريز من جامعة بيركلي ، بأن هذا التطور كان حتميًا، وأن حرمان شعب الولايات المتحدة من هذه الحماية - لا سيما مع احتمال قيام الاتحاد السوفيتي بصنع سلاح مماثل - يُعدّ عملًا غير أخلاقي وغير حكيم. بينما رأى آخرون، مثل أوبنهايمر، أن من الأفضل استثمار المخزون الحالي من المواد الانشطارية في محاولة تطوير ترسانة كبيرة من الأسلحة الذرية التكتيكية بدلًا من تبديده على تطوير عدد قليل من الأسلحة النووية الضخمة. ^{[ 14 ]}

على أي حال، تباطأ العمل بشكل كبير في لوس ألاموس، حيث غادر نحو 5500 من أصل 7100 عالم وموظف ممن كانوا هناك عند انتهاء الحرب، للعودة إلى وظائفهم السابقة في الجامعات والمختبرات. ^{[ 13 ] : 89-90} عُقد مؤتمر في لوس ألاموس عام 1946 لدراسة جدوى بناء مفاعل فائق؛ وخلص المؤتمر إلى أن ذلك ممكن، ولكن كان هناك عدد من المعارضين لهذا الاستنتاج. ^{[ 13 ] : 91}

عندما فجّر الاتحاد السوفيتي قنبلته الذرية (التي أطلقت عليها الولايات المتحدة اسم " جو 1 ") في أغسطس 1949، فاجأ ذلك المحللين الغربيين، وخلال الأشهر التالية، دار نقاش حاد داخل الحكومة الأمريكية والجيش والأوساط العلمية حول ما إذا كان ينبغي المضي قدمًا في تطوير القنبلة "سوبر" الأكثر قوة. ^{[ 13 ] : 1-2.} وفي 31 يناير 1950، أمر الرئيس الأمريكي هاري إس. ترومان ببرنامج لتطوير قنبلة هيدروجينية. ^{[ 11 ] : 406-408}

عاد العديد من العلماء إلى لوس ألاموس للعمل على برنامج "سوبر"، لكن المحاولات الأولية بدت غير قابلة للتطبيق إلى حد كبير. في "سوبر الكلاسيكية"، كان يُعتقد أن الحرارة الناتجة عن القنبلة الانشطارية وحدها ستُستخدم لإشعال مادة الاندماج، لكن ثبت استحالة ذلك. لفترة من الزمن، اعتقد العديد من العلماء (وأملوا) أن السلاح نفسه سيكون من المستحيل بناؤه. ^{[ 13 ] : 91}

ورقة بحثية سرية من تأليف تيلر وأولام بتاريخ 9 مارس 1951: حول التفجيرات غير المتجانسة 1: العدسات الهيدروديناميكية ومرايا الإشعاع، اقترحا فيها تصميم الانفجار التدريجي (تيلر-أولام). هذه النسخة التي رُفعت عنها السرية خضعت لتنقيح مكثف.

لا يُعرف التاريخ الدقيق لاكتشاف تيلر-أولام بشكل كامل، ويعود ذلك جزئيًا إلى تضارب الروايات الشخصية، وأيضًا إلى استمرار تصنيف الوثائق التي من شأنها الكشف عن الرواية الأقرب إلى الحقيقة. ويبدو أن النماذج السابقة من "سوبر" كانت تضع وقود الاندماج إما حول "مُشغِّل" الانشطار (في شكل كروي) أو في قلبه (على غرار سلاح "مُعزَّز")، على أمل أنه كلما اقترب الوقود من انفجار الانشطار، زادت احتمالية اشتعال وقود الاندماج بفعل قوة الحرارة المتولدة.

في عام 1951، وبعد سنوات عديدة من العمل غير المثمر على "سوبر"، استغل تيلر فكرة رائدة من عالم الرياضيات البولندي المهاجر ستانيسلاف أولام ، وطوّرها إلى أول تصميم عملي لقنبلة هيدروجينية بقوة ميغاطن. هذا المفهوم، الذي يُعرف الآن باسم "الانفجار التدريجي"، طُرح لأول مرة في ورقة علمية سرية بعنوان "حول الانفجارات غير المتجانسة، الجزء الأول: العدسات الهيدروديناميكية ومرايا الإشعاع" ^{[ ملاحظة 1 ] [ 15 ]} ، من قِبل تيلر وأولام في 9 مارس 1951. لا يُعرف على وجه اليقين مقدار مساهمة كل من أولام وتيلر فيما أصبح يُعرف باسم " تصميم تيلر-أولام "، إذ إن مقدار التقدير الذي منحه معاصرو تيلر له يتناسب تقريبًا مع مدى تقديرهم له بشكل عام. في مقابلة مع مجلة "ساينتفك أمريكان" عام 1999، قال تيلر للمراسل:

لقد ساهمتُ، أما أولام فلم يساهم. أعتذر عن اضطراري للإجابة بهذه الطريقة المُقتضبة. كان أولام مُحقًا في استيائه من النهج القديم. جاء إليّ بجزء من فكرة كنت قد طورتها بالفعل، وواجه صعوبة في إقناع الناس بها. كان مُستعدًا لتوقيع ورقة بحثية. ولكن عندما حان وقت الدفاع عن تلك الورقة وبذل الجهد اللازم، رفض. قال: "أنا لا أؤمن بها". ^{[ 16 ]}

تُعدّ هذه المسألة مثيرة للجدل. فقد أشار بيث في "مذكرته حول تاريخ البرنامج النووي الحراري" (1952) إلى تيلر باعتباره مكتشف "نهج جديد كليًا للتفاعلات النووية الحرارية"، والذي "كان وليد الإلهام" و"لذلك، كان غير قابل للتنبؤ" و"عرضيًا إلى حد كبير". ^{[ 17 ]} وفي جلسة استماع أوبنهايمر عام 1954، تحدث بيث عن "عبقرية" تيلر في اختراع القنبلة الهيدروجينية. ^{[ 18 ]} وأخيرًا، في عام 1997، صرّح بيث بأن "الاختراع الحاسم تم في عام 1951، على يد تيلر". ^{[ 19 ]}

زعم علماء آخرون (معارضون لتيلر، مثل ج. كارسون مارك ) أن تيلر ما كان ليحقق أي تقدم يُذكر لولا فكرة أولام. وكان مصمم الأسلحة النووية تيد تايلور واضحًا في إسناد الفضل في أفكار المراحل والضغط الأساسية إلى أولام، بينما نسب الفضل إلى تيلر في إدراكه الدور الحاسم للإشعاع مقارنةً بالضغط الهيدروديناميكي. ^{[ 20 ]}

كتبت بريسيلا جونسون ماكميلان في كتابها " خراب ج. روبرت أوبنهايمر: وولادة سباق التسلح الحديث " أن تيلر سعى إلى "إخفاء دور" أولام، وأن فكرة "الانفجار الإشعاعي" وحدها كانت من ابتكار تيلر. بل وصل الأمر بتيلر إلى حد رفض التوقيع على طلب براءة الاختراع لأنه كان سيحتاج إلى توقيع أولام. وكتب توماس باورز أن "مصممي القنابل كانوا جميعًا على دراية بالحقيقة، واعتبر الكثيرون تيلر أحطّ وأحقر شخص في عالم العلوم، سارقًا للفضل". ^{[ 21 ]}

اشتهر تيلر في الصحافة بلقب "أبو القنبلة الهيدروجينية"، وهو لقب لم يسعَ إلى التخلي عنه. انزعج العديد من زملائه من استمتاعه بنسب الفضل لنفسه في شيء لم يساهم فيه إلا جزئيًا، وردًا على ذلك، وبتشجيع من إنريكو فيرمي، كتب تيلر مقالًا بعنوان "عمل العديد من الأشخاص"، نُشر في مجلة ساينس في فبراير 1955، مؤكدًا أنه لم يكن وحيدًا في تطوير السلاح (سيكتب لاحقًا في مذكراته أنه قال "كذبة بيضاء" في مقال 1955، وألمح إلى أنه يستحق الفضل الكامل في اختراع السلاح). ^{[ 22 ]} قال هانز بيته، الذي شارك أيضًا في مشروع القنبلة الهيدروجينية، ذات مرة: "من أجل التاريخ، أعتقد أنه من الأدق القول إن أولام هو الأب، لأنه قدم البذرة، وتيلر هي الأم، لأنه رافق الطفل. أما أنا، فأظن أنني القابلة". ^{[ 23 ] : 166}

كان الإنجاز الذي حققه تيلر وأولام، والذي لا تزال تفاصيله سرية، على ما يبدو هو فصل مكونات الانشطار والاندماج في الأسلحة، واستخدام الإشعاع الناتج عن قنبلة الانشطار لضغط وقود الاندماج أولاً قبل إشعاله. تشير بعض المصادر إلى أن أولام اقترح في البداية ضغط الوقود الثانوي عبر الموجات الصدمية الناتجة عن الوقود الأولي، وأن تيلر هو من أدرك لاحقًا أن الإشعاع المنبعث من الوقود الأولي قادر على إنجاز هذه المهمة (ومن هنا جاء مصطلح " الانفجار الإشعاعي "). مع ذلك، لم يكن الضغط وحده كافيًا، ويبدو أن الفكرة الحاسمة الأخرى، وهي فصل الوقود الأولي عن الثانوي، قد ساهم بها أولام حصريًا. أبهرت أناقة التصميم العديد من العلماء، لدرجة أن بعض من تساءلوا سابقًا عن جدوى هذا التصميم اعتقدوا فجأة أنه أمر لا مفر منه، وأنه سيتم تطويره من قبل كل من الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي. حتى أوبنهايمر، الذي كان معارضًا للمشروع في البداية، وصف الفكرة بأنها "رائعة من الناحية التقنية". اختبرت لقطة "جورج" من عملية الدفيئة في عام 1951 المفهوم الأساسي لأول مرة على نطاق صغير جدًا (وكانت اللقطة التالية في السلسلة، "العنصر"، أول سلاح انشطاري معزز )، مما رفع التوقعات إلى حد شبه يقين بأن المفهوم سينجح.

في الأول من نوفمبر عام ١٩٥٢، تم اختبار تصميم تيلر-أولام في تجربة " آيفي مايك " التي أُطلقت على جزيرة في أتول إنيويتاك ، بقوة تفجيرية بلغت ١٠.٤ ميغا طن من مادة تي إن تي (٤٤ بيتاجول) (أي ما يزيد عن ٤٥٠ ضعف قوة القنبلة التي أُلقيت على ناغازاكي خلال الحرب العالمية الثانية). استخدم الجهاز، المسمى " السجق "، قنبلة انشطارية ضخمة كـ"مُفجِّر"، والديوتيريوم السائل ، الذي حُفظ في حالته السائلة بواسطة ٢٠ طنًا قصيرًا (١٨ طنًا متريًا) من معدات التبريد العميق ، كوقود للاندماج النووي، وبلغت كتلته الإجمالية حوالي ٨٠ طنًا قصيرًا (٧٣ طنًا متريًا) . في البداية، جرت محاولة لفرض تعتيم إعلامي، ولكن سرعان ما أُعلن أن الولايات المتحدة قد فجّرت قنبلة هيدروجينية بقوة ميغا طن. 

بسبب محطة التبريد المعقدة اللازمة للحفاظ على وقود الاندماج النووي في حالة سائلة، كان جهاز "آيفي مايك" ثقيلاً ومعقداً للغاية بحيث لا يمكن استخدامه عملياً. طُوّر أول سلاح تيلر-أولام قابل للنشر في الولايات المتحدة عام 1954، عندما استُبدل وقود الديوتيريوم السائل في جهاز "آيفي مايك" بوقود جاف من ديوتيريد الليثيوم، وجُرّب في تجربة " كاسل برافو " (التي أُطلق عليها اسم " الروبيان "). تفوق أداء ديوتيريد الليثيوم الصلب على التوقعات، وبلغت قوة انفجار جهاز "كاسل برافو" الذي فُجّر عام 1954 ضعفين ونصف ما كان متوقعاً (بقوة 15 ميغا طن (63 بيتاجول) ، ما جعله أقوى قنبلة فجّرتها الولايات المتحدة على الإطلاق). ولأن جزءاً كبيراً من قوة الانفجار جاء من مرحلة الانشطار الأخيرة في نواته النووية، فقد بلغت قوته ^{238 جول.}  U tamper, ^{[ 24 ]} it generated severe nuclear fall out , which caused one of the worst nuclear accidents in the US history after unequent weather styles a put it over the population regions of the atoll and japanese fishers in the along the Daigo Fukuryu Maru .

بعد فترة أولية ركزت على صنع قنابل هيدروجينية متعددة الميغاطن، تحولت الجهود في الولايات المتحدة نحو تطوير أسلحة تيلر-أولام مصغرة يمكن تركيبها على صواريخ باليستية عابرة للقارات وصواريخ باليستية تُطلق من الغواصات . وقد تحقق آخر إنجاز تصميمي رئيسي في هذا الصدد في منتصف سبعينيات القرن الماضي، عندما تم ابتكار نسخ من تصميم تيلر-أولام يمكن تركيبها على طرف صاروخ صغير متعدد الرؤوس الحربية المستقلة .

في الاتحاد السوفيتي ، واجه العلماء العاملون على مشروعهم الخاص بالقنبلة الهيدروجينية صعوبات في تطوير سلاح اندماجي بقوة ميغاطن. ولأن كلاوس فوكس لم يكن موجودًا في لوس ألاموس إلا في مرحلة مبكرة جدًا من تصميم القنبلة الهيدروجينية (قبل اكتمال تصميم تيلر-أولام)، لم تكن معلوماته التجسسية ذات فائدة تُذكر، واضطر الفيزيائيون السوفييت العاملون على المشروع إلى تطوير سلاحهم بشكل مستقل.

كان أول تصميم سوفيتي للاندماج النووي، الذي طوره أندريه ساخاروف وفيتالي غينزبورغ عام 1949 (قبل أن يمتلك الاتحاد السوفيتي قنبلة انشطارية فعالة)، يُطلق عليه اسم "سلوكا" ، نسبةً إلى نوع من المعجنات الروسية متعددة الطبقات. لم يكن هذا التصميم من نوع "تيلر-أولام"، بل استخدم طبقات متناوبة من المواد الانشطارية ووقود اندماج ديوتيريد الليثيوم المُطعّم بالتريتيوم (وقد أُطلق على هذا لاحقًا اسم "فكرة ساخاروف الأولى"). على الرغم من تحقيق الاندماج النووي تقنيًا، إلا أنه لم يكن يتمتع بخاصية التوسع التي تتميز بها الأسلحة متعددة المراحل، ويُعتبر أول اختبار لقنبلة هيدروجينية لهم، "جو 4 "، جهازًا هجينًا للانشطار/الاندماج أقرب إلى سلاح انشطاري مُعزز كبير منه إلى سلاح "تيلر-أولام" (على الرغم من استخدامه وقود اندماج أكثر بعشرة أضعاف من السلاح المُعزز). تم تفجيره عام 1953 بقوة تعادل 400 كيلوطن (1700 تيراجول) (فقط  15% –(20% من الطاقة الناتجة عن الاندماج النووي)، تميز جهاز سلويكا بميزة كونه سلاحًا يمكن إيصاله فعليًا إلى هدف عسكري، على عكس جهاز "آيفي مايك"، مع أنه لم يُستخدم على نطاق واسع. وكان تيلر قد اقترح تصميمًا مشابهًا في وقت مبكر من عام 1946، أطلق عليه اسم "ساعة المنبه" (بهدف "تنشيط" الأبحاث المتعلقة بـ"الخارق")، إلا أنه تبين في نهاية المطاف أنه لا يستحق الجهد المبذول، ولم يتم تطوير أو اختبار أي نموذج أولي منه.

أثبتت محاولات استخدام تصميم سلويكا لتحقيق نتائج في نطاق الميغاطن عدم جدواها في الاتحاد السوفيتي، كما كان الحال في الحسابات التي أُجريت في الولايات المتحدة، ولكن لا ينبغي الاستهانة بقيمتها كسلاح عملي، نظرًا لأنها كانت أقوى بعشرين ضعفًا من أول قنبلة انشطارية سوفيتية. وقد حسب الفيزيائيون السوفييت أن التصميم قد يُنتج في أفضل الأحوال ميغاطنًا واحدًا من الطاقة إذا ما تم دفعه إلى أقصى حدوده. بعد أن اختبرت الولايات المتحدة جهاز "آيفي مايك" عام 1952، مُثبتةً إمكانية صنع قنبلة متعددة الميغاطن، بحث الاتحاد السوفيتي عن تصميم إضافي وواصل العمل على تحسين سلويكا (الفكرة الأولى). أما "الفكرة الثانية"، كما أشار إليها ساخاروف في مذكراته، فكانت اقتراحًا سابقًا من غينزبورغ في نوفمبر 1948 لاستخدام ديوتيريد الليثيوم في القنبلة، والذي من شأنه، عن طريق قصفه بالنيوترونات، أن يُنتج التريتيوم . ^{[ 25 ] : 299، 314.} في أواخر عام 1953، حقق الفيزيائي فيكتور دافيدنكو أول إنجازٍ هام، وهو فصل الجزأين الأساسي والثانوي للقنابل ("التفكيك"). ثم اكتشف ساخاروف وياكوف زيلدوفيتش إنجازًا آخر في أوائل عام 1954 ، تمثل في استخدام الأشعة السينية المنبعثة من قنبلة الانشطار لضغط الجزء الثانوي قبل الاندماج ("الانفجار الإشعاعي"). وتم اختبار "الفكرة الثالثة" لساخاروف، كما عُرف تصميم تيلر-أولام في الاتحاد السوفيتي، في التجربة " RDS-37 " في نوفمبر 1955، وبلغت قوتها التفجيرية 1.6 ميغا طن (6.7 بيتاجول) .  

لو تمكن الاتحاد السوفيتي من تحليل بيانات التساقط النووي من تجارب "آيفي مايك" أو "كاسل برافو"، لكان بإمكانه استنتاج أن النواة الانشطارية الأولية كانت منفصلة عن النواة الاندماجية الثانوية، وهي جزء أساسي من جهاز تيلر-أولام، وربما أن وقود الاندماج قد تعرض لضغط عالٍ قبل الانفجار. ^{[ 26 ]} قال يولي خاريتون ، أحد أبرز مصممي القنابل السوفيتية ، لاحقًا:

في ذلك الوقت، لم يكن البحث السوفيتي منظمًا على مستوى عالٍ بما فيه الكفاية، ولم تُحقق نتائج مفيدة، على الرغم من أن التحليلات الكيميائية الإشعاعية لعينات من التساقط النووي كان من الممكن أن توفر بعض المعلومات المفيدة حول المواد المستخدمة في إحداث الانفجار. كان من الممكن أن تُتيح العلاقة بين بعض النظائر قصيرة العمر المتكونة أثناء التفاعلات النووية الحرارية تقدير درجة انضغاط الوقود النووي الحراري، لكن معرفة درجة الانضغاط لم تكن لتُمكّن العلماء السوفيت من استنتاج كيفية صنع الجهاز المتفجر بدقة، ولم تكن لتكشف عن تصميمه. ^{[ 27 ] : 20}

ذكر ساخاروف في مذكراته أنه على الرغم من احتفاظه هو ودافيدينكو بغبار التساقط النووي في صناديق من الورق المقوى لعدة أيام بعد تجربة "مايك" على أمل تحليله للحصول على معلومات، إلا أن كيميائيًا في أرزاماس-16 (مختبر الأسلحة السوفيتي) سكب المركز عن طريق الخطأ في البالوعة قبل تحليله. ولم يُنشئ الاتحاد السوفيتي نظامًا منظمًا لرصد بيانات التساقط النووي إلا في أواخر عام 1952. ومع ذلك، تشير المذكرات أيضًا إلى أن ناتج إحدى التجارب الأمريكية ، التي تحولت إلى حادث دولي تورطت فيه اليابان، أخبر ساخاروف أن التصميم الأمريكي كان أفضل بكثير من تصميمهم، وقرر أنهم لا بد أنهم فجروا قنبلة انشطارية منفصلة واستخدموا طاقتها بطريقة ما لضغط ديوتيريد الليثيوم. ثم حوّل تركيزه إلى إيجاد طريقة لاستخدام انفجار جانبي لضغط كرة وقود الاندماج في الداخل.5% من التناظر، والذي أدرك أنه يمكن تحقيقه عن طريق تركيز الأشعة السينية. ^{[ 25 ]}

أظهر الاتحاد السوفيتي قوة مفهوم "التفجير التدريجي" في أكتوبر 1961 عندما فجّر قنبلة القيصر الضخمة وغير العملية ، وهي قنبلة هيدروجينية بقوة 50 ميغا طن (210 بيتاجول) والتي نتج عنها ما يقرب من  يستمد 97% من طاقته من الاندماج النووي بدلاً من الانشطار، وقد استُبدل غلاف اليورانيوم بغلاف من الرصاص في الاختبار، في محاولة لمنع التلوث الإشعاعي المفرط. لو أُطلق بكامل طاقته، لكانت قوته التفجيرية حوالي 100 ميغا طن (420 بيتا جول) . كان السلاح قابلاً للنشر تقنياً (إذ جُرِّب بإسقاطه من قاذفة قنابل معدلة خصيصاً)، ولكنه غير عملي عسكرياً، وطُوِّر واختُبر أساساً كاستعراض للقوة السوفيتية. وهو أكبر سلاح نووي طُوِّر واختُبر من قِبَل أي دولة.  

تفاصيل تطوير تصميم تيلر-أولام في دول أخرى أقل وضوحًا. على أي حال، واجهت المملكة المتحدة في البداية صعوبة في تطويره، وفشلت في محاولتها الأولى في مايو 1957 (إذ لم ينجح اختبار " غرابل 1 " في الاشتعال كما هو مخطط له، لكن جزءًا كبيرًا من طاقته جاء من الاندماج النووي في مفاعلها الثانوي). مع ذلك، نجحت في محاولتها الثانية في اختبار " غرابل 10 " في نوفمبر 1957، والذي حقق قوة 1.8 ميغاطن. يبدو أن التطوير البريطاني لتصميم تيلر-أولام كان مستقلًا، لكن سُمح له بالاطلاع على بعض بيانات التساقط النووي الأمريكية التي ربما كانت مفيدة. بعد نجاح تفجير جهاز بقوة ميغاطن، وبالتالي فهمها العملي لـ"سر" تصميم تيلر-أولام، وافقت الولايات المتحدة على تبادل بعض تصاميمها النووية مع المملكة المتحدة، مما أدى إلى اتفاقية الدفاع المشترك بين الولايات المتحدة والمملكة المتحدة عام 1958 .

قامت جمهورية الصين الشعبية بتفجير أول جهاز لها باستخدام تصميم تيلر-أولام في يونيو 1967 (" الاختبار رقم 6 ")، بعد 32 شهرًا فقط من تفجير أول سلاح انشطاري لها (أقصر عملية تطوير من الانشطار إلى الاندماج معروفة حتى الآن)، بقوة 3.3 ميغا طن. لا يُعرف الكثير عن البرنامج النووي الحراري الصيني.

تولى يو مين قيادة تطوير القنبلة . ^{[ 29 ]}

لا يُعرف سوى القليل جدًا عن التطوير الفرنسي لتصميم Teller-Ulam باستثناء حقيقة أنه فجر جهازًا بقوة 2.6 ميغا طن في اختبار " Canopus " في أغسطس 1968.

في 11 مايو 1998، أعلنت الهند أنها فجّرت قنبلة هيدروجينية في تجارب عملية شاكتي (" شاكتي 1 " تحديدًا). ^{​​[ 30 ]} وقد أشار بعض المحللين غير الهنود، بالاستناد إلى قراءات أجهزة رصد الزلازل ، إلى أن هذا قد لا يكون صحيحًا، وذلك بالإشارة إلى انخفاض قوة الانفجار، والتي يقولون إنها تقارب 30 كيلوطنًا (مقارنةً بـ 45 كيلوطنًا التي أعلنتها الهند). ^{[ 31 ]}

مع ذلك، يتفق بعض الخبراء غير الهنود مع الهند. فقد صرّح هارولد إم. أغنيو ، المدير السابق لمختبر لوس ألاموس الوطني ، بأن تأكيد الهند على تفجير قنبلة نووية حرارية مُعدّة مسبقًا أمرٌ يُصدّق. ^{[ 32 ]} وجادل عالم الزلازل البريطاني روجر كلارك بأن المقادير الزلزالية تشير إلى قوة تفجيرية إجمالية تصل إلى 60 كيلوطن، وهو ما يتوافق مع القوة الإجمالية التي أعلنتها الهند والبالغة 56 كيلوطن. ^{[ 33 ]} لطالما أكد البروفيسور جاك إيفرندن، عالم الزلازل الأمريكي، على أنه من أجل التقدير الصحيح للقوة التفجيرية، ينبغي "مراعاة الاختلافات الجيولوجية والزلزالية بين مواقع الاختبار بشكل صحيح". ويتفق تقديره للقوة التفجيرية للتجارب الهندية مع تقديرات الهند. ^{[ 34 ]}

جادل علماء هنود بأن بعض التقديرات الدولية لنتائج التجارب النووية الهندية غير علمية. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

تقول الهند إن قوة تجاربها النووية كانت منخفضة عمداً لتجنب إلحاق الضرر بالمدنيين، وأنها قادرة على بناء أسلحة نووية حرارية متدرجة القوة تصل إلى حوالي 200 كيلوطن استناداً إلى تلك التجارب. ^{[ 34 ]} ومن الأسباب الأخرى التي ذُكرت لانخفاض القوة أن الإشعاع المنبعث من تجارب بقوة تزيد عن 45 كيلوطناً قد لا يكون قد تم احتواؤه بالكامل. ^{[ 34 ]}

حتى التجارب ذات العائد المنخفض يمكن أن يكون لها تأثير على القدرة النووية الحرارية، حيث يمكنها توفير معلومات حول سلوك الجسيمات الأولية دون الاشتعال الكامل للجسيمات الثانوية. ^{[ 36 ]}

زعمت كوريا الشمالية أنها أجرت تجربة لقنبلة نووية حرارية مصغرة في 6 يناير/كانون الثاني 2016. وكانت التجارب النووية الثلاث الأولى لكوريا الشمالية (2006، 2009، 2013) ذات قوة تفجيرية منخفضة نسبيًا، ولا يبدو أنها كانت مصممة لسلاح نووي حراري. في عام 2013، تكهنت وزارة الدفاع الكورية الجنوبية بأن كوريا الشمالية ربما تحاول تطوير "قنبلة هيدروجينية"، وأن مثل هذا الجهاز قد يكون اختبار الأسلحة التالي لكوريا الشمالية. ^{[ 37 ] [ 38 ]} في يناير/كانون الثاني 2016، زعمت كوريا الشمالية أنها أجرت بنجاح تجربة لقنبلة هيدروجينية، ^{[ 39 ]} ولكن لم يُرصد سوى حدث زلزالي بقوة 5.1 درجة وقت التجربة، ^{[ 40 ]} وهي قوة مماثلة لتجربة عام 2013 لقنبلة  ذرية بقوة 6-9 كيلوطن. وقد دفعت هذه التسجيلات الزلزالية العلماء في جميع أنحاء العالم إلى التشكيك في ادعاء كوريا الشمالية بإجراء تجربة لقنبلة هيدروجينية، ويرجحون أنها كانت تجربة نووية غير اندماجية. ^{[ 41 ]} في 9 سبتمبر 2016، أجرت كوريا الشمالية تجربتها النووية الخامسة التي تراوحت قوتها بين 10 و30 كيلوطن. ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

في 3 سبتمبر/أيلول 2017، أجرت كوريا الشمالية تجربتها النووية السادسة بعد ساعات قليلة من نشر صور للزعيم الكوري الشمالي كيم جونغ أون وهو يتفقد جهازًا يشبه رأسًا حربيًا نوويًا حراريًا . ^{[ 45 ]} تراوحت التقديرات الأولية في الأيام الأولى بين 70 و160 كيلوطنًا ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} ، ثم رُفعت بعد أكثر من أسبوع إلى ما بين 250 و300 كيلوطن. ^{[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]} وقدّرت مجموعة جينز للمعلومات ، استنادًا بشكل رئيسي إلى التحليل البصري لصور دعائية، أن وزن القنبلة قد يتراوح بين 250 و360 كيلوغرامًا (550 و790 رطلًا) . ^{[ 55 ]}  

كانت المبادئ العامة لتصميم "القنبلة الخارقة الكلاسيكية" معروفة للعامة حتى قبل إجراء أول تجربة للأسلحة النووية الحرارية. بعد أن أمر ترومان بتنفيذ برنامج مكثف لتطوير القنبلة الهيدروجينية في يناير 1950، نشرت صحيفة بوسطن ديلي غلوب رسمًا توضيحيًا لقنبلة هيدروجينية افتراضية مع تعليق: " تصور فني لكيفية عمل القنبلة الهيدروجينية باستخدام القنبلة الذرية كمجرد "محفز" لتوليد حرارة كافية لبدء عملية "الاندماج النووي الحراري" للقنبلة الهيدروجينية" . ^{[ 56 ]}

لقد تبيّن أن نسبة كبيرة من ناتج الجهاز النووي الحراري تنبع من انشطار اليورانيوم-238 (مبدأ الانشطار-الاندماج-الانشطار) عندما "خرجت" تجربة كاسل برافو عن السيطرة، مما أدى إلى إنتاج ناتج أعلى بكثير من التقديرات الأصلية وتسبب في كميات كبيرة من التلوث الإشعاعي. ^{[ 24 ]}

في عام 1972، رفعت وزارة الطاقة الأمريكية السرية عن بيان ينص على أن "حقيقة استخدام عنصر انشطاري أولي في الأسلحة النووية الحرارية لإشعال تفاعل نووي حراري في وقود نووي حراري يُشار إليه باسم عنصر ثانوي". وفي عام 1979، أضافت: "حقيقة إمكانية احتواء الإشعاع الناتج عن متفجر انشطاري في الأسلحة النووية الحرارية واستخدامه لنقل الطاقة لضغط وإشعال مكون منفصل ماديًا يحتوي على وقود نووي حراري". وحددت الوزارة للجملة الأخيرة: "أي تفصيل لهذا البيان سيظل سريًا". (التشديد في الأصل). أما البيان الوحيد الذي قد يتعلق بشمعة الإشعال فقد رُفعت عنه السرية في عام 1991، وهو: "حقيقة وجود مواد انشطارية و/أو قابلة للانشطار في بعض العناصر الثانوية، دون تحديد نوع المادة أو موقعها أو استخدامها أو نوع الأسلحة". في عام 1998، رفعت وزارة الطاقة الأمريكية السرية عن البيان الذي ينص على أن "وجود مواد في القنوات ومصطلح 'حشو القنوات'، دون أي تفصيل"، والذي قد يشير إلى رغوة البوليسترين (أو مادة مماثلة). (وزارة الطاقة الأمريكية 2001، القسم VC)

يبقى مدى صحة هذه التصريحات لبعض أو كل النماذج المذكورة أعلاه موضع تفسير، وقد تعمدت الحكومة الأمريكية في الماضي التضليل بشأن التفاصيل التقنية للأسلحة النووية (مثل تقرير سميث ). وقد رُفعت السرية عن معلومات أخرى، مثل أنواع الوقود المستخدمة في بعض الأسلحة المبكرة، لكن المعلومات التقنية الدقيقة لم تُرفع عنها السرية.

انتشرت معظم الأفكار الحالية لتصميم تيلر-أولام على نطاق واسع بعد محاولة وزارة الطاقة الأمريكية فرض رقابة على مقال نُشر في مجلة عام 1979 بقلم الناشط المناهض للأسلحة هوارد مورلاند حول "سر القنبلة الهيدروجينية". في عام 1978، قرر مورلاند أن اكتشاف "السر الأخير المتبقي" وكشفه سيُسلط الضوء على سباق التسلح، ويُمكّن المواطنين من التشكيك في التصريحات الرسمية حول أهمية الأسلحة النووية والسرية النووية. استقى مورلاند معظم أفكاره حول آلية عمل السلاح من مصادر يسهل الوصول إليها؛ وكانت الرسومات التي ألهمت منهجه في الغالب من موسوعة أمريكانا . كما أجرى مورلاند مقابلات، غالباً بشكل غير رسمي، مع العديد من علماء لوس ألاموس السابقين (بمن فيهم تيلر وأولام، مع أن أياً منهما لم يُقدم له معلومات مفيدة)، واستخدم استراتيجيات تواصل متنوعة لتشجيعهم على تقديم معلومات (مثل طرح أسئلة مثل "هل ما زالوا يستخدمون شمعات الإشعال؟" حتى لو لم يكن على دراية بما يُشير إليه المصطلح الأخير تحديداً). (مورلاند 1981)

خلص مورلاند في النهاية إلى أن "السر" يكمن في فصل المفاعل الأولي عن المفاعل الثانوي، وأن ضغط الإشعاع الصادر من المفاعل الأولي يضغط المفاعل الثانوي قبل إشعاله. عندما أُرسلت مسودة أولية للمقال، المقرر نشره في مجلة "ذا بروجريسيف" ، إلى وزارة الطاقة الأمريكية بعد أن وقعت في يد أستاذ جامعي معارض لهدف مورلاند، طلبت الوزارة عدم نشر المقال وضغطت للحصول على أمر قضائي مؤقت. بعد جلسة استماع قصيرة في المحكمة، جادلت فيها وزارة الطاقة بأن معلومات مورلاند (1) من المرجح أنها مستمدة من مصادر سرية، (2) وإن لم تكن مستمدة من مصادر سرية، فإنها تُعتبر في حد ذاتها معلومات "سرية" بموجب بند " السرية منذ البداية " في قانون الطاقة الذرية لعام 1954 ، و(3) خطيرة ومن شأنها تشجيع الانتشار النووي ، اختلف مورلاند ومحاموه حول جميع النقاط، ولكن صدر الأمر القضائي، إذ رأى القاضي في القضية أنه من الأسلم إصدار الأمر والسماح لمورلاند وآخرين بالاستئناف، وهو ما فعلوه في قضية الولايات المتحدة ضد مجلة "ذا بروجريسيف" وآخرين. (1979).

بدأت قضية وزارة الطاقة الأمريكية بالتراجع، إذ اتضح أن بعض البيانات التي حاولت الوزارة اعتبارها "سرية" قد نُشرت في موسوعة طلابية قبل بضع سنوات. بعد أن نشر تشاك هانسن ، وهو مُضارب آخر حول القنبلة الهيدروجينية، أفكاره الخاصة حول "السر" (المختلفة تمامًا عن أفكار مورلاند) في صحيفة بولاية ويسكونسن، ادّعت وزارة الطاقة أن قضية مجلة "ذا بروجريسيف" أصبحت غير ذات جدوى، وأسقطت دعواها، وسمحت للمجلة بالنشر، وهو ما فعلته في نوفمبر 1979. لكن مورلاند كان قد غيّر رأيه آنذاك حول آلية عمل القنبلة، مُشيرًا إلى أن مادة رغوية (البوليسترين) تُستخدم لضغط المادة الثانوية بدلًا من ضغط الإشعاع، وأن هذه المادة الثانوية تحتوي أيضًا على شمعة إشعال من مادة انشطارية. ونشر مورلاند هذه التغييرات، استنادًا جزئيًا إلى وقائع محاكمة الاستئناف، كتصحيح موجز في مجلة " ذا بروجريسيف" بعد شهر. ^{[ 57 ]} في عام 1981، نشر مورلاند كتابًا بعنوان "السر الذي انفجر "، يتحدث فيه عن تجربته، ويصف بالتفصيل سلسلة الأفكار التي قادته إلى استنتاجاته حول "السر".

نظرًا لمحاولة وزارة الطاقة الأمريكية فرض رقابة على عمل مورلاند، وهي إحدى المرات النادرة التي خالفت فيها نهجها المعتاد بعدم الاعتراف بالمواد "السرية" التي تم نشرها، يُفسَّر عمله على أنه صحيح جزئيًا على الأقل، ولكن مدى افتقاره للمعلومات أو احتوائه على معلومات غير صحيحة غير معروف على وجه اليقين. إن الصعوبة التي واجهتها عدة دول في تطوير تصميم تيلر-أولام (حتى عندما فهمت التصميم، كما هو الحال مع المملكة المتحدة) تجعل من غير المرجح أن تكون المعلومات البسيطة وحدها هي ما يوفر القدرة على تصنيع أسلحة نووية حرارية. ومع ذلك، فقد شكلت الأفكار التي طرحها مورلاند عام 1979 أساسًا لجميع التكهنات الحالية حول تصميم تيلر-أولام.