La bomba all'idrogeno o bomba H (più propriamente bomba a fusione termonucleare incontrollata, in gergo "la superbomba") è una bomba a fissione-fusione-fissione in cui una normale bomba atomica, che serve da innesco, viene posta all'interno di un contenitore di materiale fissile insieme a degli atomi leggeri. Quando la bomba A esplode, innesca la fusione termonucleare dei nuclei degli atomi leggeri; questo processo provoca a sua volta la fissione nucleare del materiale che la circonda.

In questo tipo di bomba dunque l'energia liberata deriva oltre che dalla fissione nucleare anche dalla fusione termonucleare fra nuclei di isotopi diversi dell' idrogeno: il deuterio ed il trizio.A differenza della bomba atomica, con quella H non vi è alcuna limitazione teorica di potenza. Tale potenza è una funzione a scalino di un certo numero di variabili. Inoltre la bomba termonucleare non necessita di una massa critica a differenza della bomba A. In realtà, però, essendo necessaria quest'ultima per attivare il processo di fusione termonucleare, rimane ugualmente la necessità a monte di una massa critica. La prima bomba H venne sperimentata dagli U.S.A. nel novembre del 1952. L' Unione sovietica sperimentò il suo primo ordigno (alla cui realizzazione molto contribui' Andrey Sakharov) nell'agosto 1953.
Analogamente la bomba H può essere installata su diversi sistemi armi: aerei, missili balistici, missili lanciati da sottomarini.

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