В основу ядерної зброї покладена некерована ланцюгова реакція поділу ядра. Існують дві основні схеми: «гарматна», інакше звана балістичної, і імплозівного.
«Гарматна» схема характерна для найпримітивніших моделей ядерної зброї I-го покоління, а також артилерійських і стрілецьких ядерних боєприпасів, що мають обмеження по калібру зброї. Суть її полягає в «вистрілювання» назустріч один одному двох блоків ділиться речовини докритичній маси. Даний спосіб детонації можливий тільки в уранових боєприпасах, так як плутоній має більш високий нейтронний фон, що призводить до збільшення вимагається швидкості з'єднання частин заряду, що перевищує технічно досяжні.
«Імплозівного» схема передбачає отримання сверхкритического стану шляхом обтиску, що поділяється, сфокусованої ударною хвилею, створюваної вибухом звичайної хімічної вибухівки, якої для фокусування надається вельми складна форма і підрив проводиться одночасно в декількох точках з прецизійної точністю.
Для того, щоб реакція могла підтримувати сама себе, необхідне відповідне «паливо», в якості якого на перших етапах використовувався ізотоп урану.
Уран в природі зустрічається у вигляді двох ізотопів - уран-235 і уран-238. При поглинанні ураном-235 нейтрона в процесі розпаду виділяється від одного до трьох нейтронів:
Уран-238, навпаки, при поглинанні нейтронів помірних енергій не виділяє нові, перешкоджаючи ядерної реакції. Він перетворюється в уран-239, потім в нептуній-239, і нарешті, в відносно стабільний плутоній-239.
Бомба на основі урану стала першим ядерну зброю, використаним людиною в бойових умовах (бомба «Малюк», скинута на Хіросіму). Через низку недоліків (труднощі отримання, розробки та доставки) на даний момент не поширені, поступаючись більш досконалим бомбам на основі інших радіоактивних елементів з більш низькою критичною масою.
Першим ядерним зарядом, підірваним в випробувальних цілях, було ядерний пристрій "Gadget», «Штукенція» (англ. Gadget - пристосування, дрібничка) - прототип плутонієвої бомби «Товстун», скинутої на Нагасакі. Випробування проводилися на полігоні неподалік від м Аламогордо в штаті Нью-Мексико.
Конструктивно ця бомба являла собою кілька сфер, вкладених одна в одну:
- Імпульсний нейтронний ініціатор (ИНИ, «їжачок», «урчін» (англ. Urchin)) - куля діаметром близько 2 см з берилію, покритий тонким шаром сплаву ітрій-полоній або металевого полонію-210 - первинне джерело нейтронів для різкого зниження критичної маси і прискорення початку реакції. Спрацьовує в момент переведення бойового ядра в закритичних стан (при стисканні відбувається змішання полонію і берилію з викидом великої кількості нейтронів). В даний час короткоживучий полоній-210 замінений долгоживущим плутонієм-238, також здатним при змішуванні з берилієм до потужного нейтронного імпульсу.
- Плутоній. Бажаний максимально чистий ізотоп плутоній-239, хоча для збільшення стабільності фізичних властивостей (щільності) і поліпшення стисливості заряду плутоній легується невеликою кількістю галію.
- Оболонка (англ. Tamper), що служить відбивачем нейтронів (з урану).
- Обжимаються оболонка (англ. Pusher) з алюмінію. Забезпечує більшу рівномірність обтиску ударною хвилею, в той же час оберігаючи внутрішні частини заряду від безпосереднього контакту з вибухівкою і розпеченими продуктами її розкладання.
- Вибухова речовина зі складною системою підриву, що забезпечує синхронність підриву всього вибухової речовини. Синхронність необхідна для створення строго сферичної стискає (спрямованої всередину кулі) ударної хвилі. Несферичних хвиля призводить до викиду матеріалу кулі через неоднорідність і неможливість створення критичної маси. Створення подібної системи розташування вибухівки та підриву було свого часу однією з найбільш важких завдань. Використовується комбінована схема (система лінз) з «швидкої» і «повільної» вибухівок - боратола і ТАТВ.
- Корпус, виготовлений з алюмінієвих штампованих елементів - дві сферичних кришки і пояс, що з'єднуються болтами.
Бойовий залізничний ракетний комплекс БЖРК 15П961 «Молодець» c міжконтинентальної ядерної ракетою
До складу БЖРК входять:
1.Три мінімальних пускових модуля
2.Командний модуль в складі 7 вагонів
3. Вагон-цистерна з запасами паливно-мастильних матеріалів
4.Три тепловоза ДМ62
Мінімальний пусковий модуль включає в себе три вагони:
1. Пункт управління пусковою установкою 2.
2. Пускова установка
3. 3. Агрегат забезпечення
Головна частина ракети розділяти типу індивідуального наведення з десятьма бойовими блоками потужністю 0.43 Мт і комплексом засобів подолання ПРО.