Jądrowa broń fazowa (rozszczepienie-fuzja i rozszczepienie-fuzja-rozszczepienie)

W głowicach tego typu wykorzystywna jest reakcja syntezy izotopów lekkich pierwiastków (wodoru, litu) w celu eliminacji ograniczeń wielkości bomb opartych o rozszczepienie i zwiększenia jej możliwości, pociąga to za sobą znaczącą redukcję kosztów związanych ze wzbogacaniem uranu ewentualnie stosowaniem drogiego plutonu - ma to oczywiście niebagatelny wpływ na masę oraz rozmiary całości. Synteza odbywa się w materiale fuzyjnym będącym członem drugim, fizycznie oddzielonym od zapalnika rozszczepialnego będącego członem pierwszym, co daje nam bombę dwustopniową[12].
Promieniowania X z pierwszego członu używa się do kompresji członu drugiego (paliwa fuzyjnego) poprzez proces zwany promieniowaniem implozyjnym. Ciśnienie i olbrzymia temperatura stają się zapalnikiem i fuzja się rozpoczyna. Energia wyprodukowana podczas reakcji termojądrowej może być wykorzystana do zainicjowania reakcji w nawet większym fuzyjnym członie trzecim[12]. Dzięki tej technice można w zasadzie na tworzyć bomby o nieograniczonych rozmiarach.
Reakcje syntezy są używane do zwiększenia mocy bomby na dwa różne sposoby:
1. jako sposób uwolnienia dużej ilości energii
2. w celu użycia wysokoenergetycznych lub szybkich neutronów powstających w trakcie tej reakcji do wydzielenia energii pochodzącej z rozszczepienia warstwy znajdującej się naokoło stopnia fuzyjnego. Warstwa ta jest często wykonana z naturalnego uranu - energia wyprodukowana przez szybkie rozszczepienie pochodzi więc z taniego U-238[12]. Można również użyć toru, a w głowicach, w których występuje rezerwa masy, wzbogaconego uranu.