การทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ที่ฮิโรชิมะและนางาซากิ
สหรัฐอเมริกา อังกฤษและแคนาดา ได้ร่วมมือกันตั้งโครงการลับ "ทูบอัลลอยด์" และ "สถานีวิจัยคลาค รีเวอร์" เพื่อออกแบบและพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ลูกแรก ภายใต้โครงการที่เรียกว่า "โครงการแมนฮัตทัน" ภายใต้การค้นคว้าวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ และนักฟิสิกส์อเมริกัน นาม เจ. โรเบิร์ต ระเบิดปรมาณูที่ใช้ถล่มเมืองฮิโรชิมะของญี่ปุ่น ที่ชื่อ "ลิตเติลบอย" นั้น ได้ใช้ ยูเรเนียม - 235, ลูกระเบิดลูกแรกถูกทดสอบที่ ทรีนิตี้, นิวเม็กซิโก ในวันที่ 16 กรกฎาคม 2488 ส่วนระเบิดที่ชื่อ “แฟตแมน” ซึ่งใช่ถล่มนางาซากินั้นใช้ พลูโตเนียม - 239
การหลอมนิวเคลียส
หลังการค้นพบ "อุโมงค์ควอนตัม" โดยนักฟิสิกส์ นายฟรีดริช ฮุนท์ ในปี 1929 นายโรเบิร์ต แอตกินสันและนายฟริตซ์ Houtermans ใช้มวลขององค์ประกอบเบาที่วัดได้ในการคาดการณ์ว่าจำนวนมากของพลังงานสามารถที่จะถูกปลดปล่อยจากการทำหลอมนิวเคลียสขนาดเล็ก การหลอมในห้องปฏิบัติการของไอโซโทปของไฮโดรเจน เมื่อสร้างขึ้นระหว่างการทดลองการแปรนิวเคลียสโดยเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ที่ได้ดำเนินการมาหลายปีก่อนหน้านี้ ก็ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกโดยนายมาร์ค Oliphant ในปี 1932 ในช่วงที่เหลือของทศวรรษนั้น ขั้นตอนของวงจรหลักของการหลอมนิวเคลียสในดวงดาวได้รับการทำงานโดยนายฮันส์ Bethe การวิจัยในหลอมเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารเริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นของทศวรรษที่ 1940 เมื่อเป็นส่วนหนึ่งของโครงการแมนแฮตตัน การหลอมก็ประสบความสำเร็จในปี 1951 ด้วยการทดสอบนิวเคลียร์แบบ "รายการเรือนกระจก" การหลอมนิวเคลียสในขนาดที่ใหญ่ในการระเบิดครั้งหนึ่งได้มีการดำเนินการครั้งแรกในวันที่ 1 พฤศจิกายน 1952 ในการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนรหัสไอวีไมก์ (Ivy Mike)