Alamogordo esimesest testist möödunud aja jooksul on müristanud tuhandeid lõhustumislaengute plahvatusi, millest igaühe kohta on saadud väärtuslikke teadmisi nende toimimise iseärasuste kohta. Need teadmised on sarnased mosaiigist lõuendi elementidega ja selgus, et lõuend on piiratud füüsikaseadustega: neutronite aeglustumise kineetika kokkupanekus seab piirangu laskemoona suuruse vähendamisele. ja selle võimsus ning oluliselt üle saja kilotonni energia vabanemise saavutamine on tuumafüüsika ja alamkriitilise sfääri lubatud mõõtmete hüdrodünaamiliste piirangute tõttu võimatu. Kuid ikkagi on võimalik laskemoona võimsamaks muuta, kui koos lõhustumisega pannakse tööle tuumasüntees.
Suurim vesinikupõhine (termotuuma) pomm on Nõukogude 50-megatonnine "tsaaripomm", mis plahvatati 30. oktoobril 1961 Novaja Zemlja saare katseplatsil. Nikita Hruštšov naljatas, et algselt pidi see lõhkama 100-megatonnise pommi, kuid laengut vähendati, et mitte Moskvas kogu klaasi lõhkuda. Igas naljas on tõde: struktuurselt oli pomm tõesti mõeldud 100 megatonile ja seda võimsust oli võimalik saavutada lihtsalt töövedeliku suurendamisega. Nad otsustasid vähendada energia eraldumist ohutuse tagamiseks - vastasel juhul oleks prügila liiga kahjustatud. Toode osutus nii suureks, et ei mahtunud kandelennuki Tu-95 pommiruumi ja ulatus sellest osaliselt välja. Hoolimata edukast testist ei hakatud pommi kasutusele võtma; sellegipoolest oli superpommi loomine ja katsetamine poliitilise tähtsusega, näidates, et NSV Liit on lahendanud tuumaarsenali peaaegu igasuguse megatonnaaži saavutamise probleemi.
Lõhustumine pluss fusioon
Sünteesi kütusena kasutatakse raskeid vesiniku isotoope. Kui deuteerium ja triitium tuum ühinevad, moodustuvad heelium-4 ja neutron, on energia saagis sel juhul 17,6 MeV, mis on mitu korda suurem kui lõhustumisreaktsioonil (reagentide massiühiku kohta). Sellises kütuses ei saa normaaltingimustes ahelreaktsiooni toimuda, nii et selle kogus pole piiratud, mis tähendab, et termotuumalaengu energia vabanemisel pole ülempiiri.
Sulamisreaktsiooni alustamiseks on aga vaja deuteeriumi ja triitiumi tuumad lähendada ning seda takistavad Coulombi tõrjumisjõud. Nende ületamiseks peate kiirendama tuumaid üksteise suunas ja lükkama neid. Neutronitorus kulub eemaldamisreaktsiooni ajal suur hulk energiat, et kiirendada ioone kõrgepinge abil. Kuid kui kuumutada kütust väga kõrgete miljonite kraadide temperatuurini ja säilitada selle tihedus reaktsiooniks vajalikuks ajaks, eraldab see energiat palju rohkem kui kütmiseks kuluv. Just tänu sellele reaktsioonimeetodile hakati relvi nimetama termotuumaenergiaks (kütuse koostise järgi nimetatakse selliseid pomme ka vesinikupommideks).