ブースト型核分裂兵器
ブースト型核分裂兵器（ブーストがたかくぶんれつへいき、英: boosted fission weapon）または、ブースト型核分裂爆弾（ブーストがたかくぶんれつばくだん）、あるいは強化原爆（きょうかげんばく）は、通常は少量の核融合物質を用いて余分な中性子を発生させ、核分裂の頻度を増加させることで、早期発火（predetonation、または未熟核爆発 (fizzle yield)）を防ぐとともに核出力 (nuclear yield) を増強するタイプの核兵器（爆縮型核分裂兵器）を指す。
この方式による核分裂（そして核出力）の増強効果をブースト、そのためのメカニズムをブースターと呼ぶ。核融合反応を利用するが、それによる発生エネルギーの増加はごく僅か、恐らく1%程度であり、その主な目的が核分裂反応の増強である点で水素爆弾などの核融合兵器とは異なる。
ブーストによる早期発火の防止は、原子炉級プルトニウム (reactor grade plutonium, RGPu) で核分裂兵器を製造する際の鍵となる技術でもある。また、同量の核物質であれば、この技術を用いることにより、より大きな威力を得られるので、核弾頭の小型化には不可欠の技術とされる。
このブーストというアイデアは、1947年の秋から1949年の秋の間に、米国のロスアラモス国立研究所で初めて開発された。
現代の核兵器でのブーストの利用
現代のブースト型核分裂兵器では、重水素ガスと三重水素ガスの混合物は、これを球殻状の核物質の中空部（hollow cavity、爆縮型核分裂兵器の核物質は通常このような球殻状である）に注入するか、または核物質の外側の劣化ウランなどでできたタンパーと、レビテイトされた (levitated：隙間によって浮かされた）内側の核物質コアとの間に設けられたギャップに注入する。固体の重水素化リチウム・三重水素化リチウムが使用される場合もあるが、ガスの方がフレキシビリティーが大きく、外部に保存することも可能である。三重水素は核分裂兵器の運用年数に対して相対的に半減期が短い（12.32年）ため、十分な効果を発揮させるためには三重水素ガスを定期的に交換するか、あるいは起爆の少し前に核兵器の外部から新鮮なガスを注入することが望ましく、実戦でもそのような運用が行われている模様である。
ブースト型核分裂兵器の第1の利点は、早期発火リスクの低減である。兵器級プルトニウムを用いて製造された正規の核兵器で早期発火を起こす確率は非常に低いが、実戦において近い距離での核爆発によって中性子照射を受けた場合は核物質内に自発核分裂を起こしやすい同位体が生じるため、後で起爆した際に早期発火を起こして、高い核出力を達成する前に飛散してしまう確率が高まる。核融合ブースト型核分裂兵器では、このような近接した核爆発による中性子照射に対しても、非ブースト型の核兵器よりは影響を受けにくくなる。
第2の利点は、高い核出力の割には重量を減少できる効率性であり、このため前述のように核兵器の小型化には不可欠な技術ともなっている。
現代の核兵器のほとんどは、第1段の核分裂兵器と第2段の核融合兵器を組み合わせた2ステージ型の核融合兵器であるが、上記のような利点から、第1段はほとんどの場合核融合ブースト型核分裂爆弾であり、特に現在米国が保有する核兵器は全てそうである（図参照）。
また、ある核兵器設計者によれば、核兵器における著しい効率の向上（1945年以来、約100倍）の理由の大部分はブースト技術によるものであるとする。
いくつかの初期の単段式熱核兵器のデザイン
当初、核融合によるブーストはもう一つの別の意味合いを持っており、今では完全に陳腐化してしまったが、核融合反応で高速中性子を大量に発生させ、これで劣化ウランの核分裂を起こすというタイプのシングルステージの核兵器を目指したものであった。これも2ステージ型である水素爆弾とは異なる。
ソビエト連邦のJoe-4 "Layer Cake" ("Sloika") のような初期の熱核兵器では、劣化ウランの主成分である²³⁸Uの核分裂を誘発するために、大量の核融合反応を使用する設計になっていた。これらの兵器は、核分裂性のコアが重水素化⁶Liで取り巻かれ、これをさらに劣化ウランで取り囲む構造であった。他のいくつかの設計では、別の核物質の層を持つ構造になっていた。ソ連の "Layer Cake" は、米国の "Alarm Clock"（結局建造されることはなかった）や英国の "Green Bamboo"（建造されたがテストは行われなかった）と類似したものであった。
このタイプの兵器が爆発する場合、高濃縮ウランまたはプルトニウムのコアが中性子を生成し、そのうちのいくつかが⁶Li原子に衝突することで三重水素を生成する。核分裂反応によるコア温度上昇により、非常な高圧を必要とせずに重水素と三重水素が熱核融合を起こす。
この種の兵器の主目的は、エネルギーよりも、むしろこの高エネルギーの中性子の生成である。核融合反応で得られる 14 MeV もの高エネルギー中性子が²³⁸Uの原子に衝突し核分裂を起こす。この核融合ステージがない場合、²³⁸Uに衝突した核分裂由来の 2 MeV の中性子は、そのほとんどが単に吸収されてしまうだけである。²³⁸Uの核分裂はエネルギーと中性子を放出することで⁶Liからさらに三重水素を生成するという形で、このサイクルが繰り返されていくことになる。劣化ウランは高濃縮ウランに比べて極めて安価であること、及びそれが臨界量を持たないため大事故に陥る危険性が小さいという両方の理由で、²³⁸Uを核分裂させることによって得られるエネルギーの増分は兵器にとって有用である。
このタイプの熱核融合兵器は、核出力のうち最大20%を核融合で生成する。残りは核分裂によるが、全体の核出力はTNT換算で1メガトン（4 PJ）が限度であるとされている。Joe-4の核出力はTNT換算で400キロトン (2 PJ) であった。
これに対して真の（多段式の）水素爆弾は、典型的には核融合反応で核出力の約50%を生成する。技術的には核融合反応による核出力の97%生成も既に達成されており (Tsar Bomba)、全体の核出力の上限は存在しない。