Vậy quy trình sản xất ra loại bom hủy diệt này như thế nào? Đầu tiên đồng vị U-235 được lựa chọn là do khả năng tiếp nhận neutron tự do rất cao. Quá trình tiếp nhận và phân rã xảy ra vô cùng nhanh chóng. Để có thể hoạt động, nguyên liệu uranium cần phải được “làm giàu“, nghĩa là làm tăng tỉ lệ của đồng vị U-235. Ở cấp độ vũ khí hạt nhân, đồng vị U-235 phải chiếm trên 90% nguyên liệu chính.
Chỉ có chất đồng vị U-235 trong uranium mới có khả năng phân hạch (để chế tạo bom). Uranium tự nhiên chủ yếu gồm chất đồng vị U-238 và chỉ có 0,7% chất đồng vị U-235. Cấu tạo của một quả bom phân hạch đơn giản bao gồm một đầu đạn nhỏ U-235 và một khối nguyên liệu U235 hình cầu, khi đầu đạn gặp khối nguyên liệu nó sẽ tạo nên khối lượng tới hạn và kích hoạt quá trình phản ứng phân hạch dây chuyền. (Trong ảnh: Bom hạt nhân B-61)
Hiện nay loại bom nguyên tử được biết đến nhiều nhất là B-61 hiện còn trong biên chế chiến đấu của quân đội Mỹ. Bom B-61 được thiết kế để các máy bay có tốc độ cao có thể vận chuyển và ném bom. Nó có vỏ thuôn, phù hợp với việc bay ở tốc độ siêu thanh. Loại bom này có chiều dài 3,58 m và đường kính bom là 33 cm. Trọng lượng chuẩn của bom vào khoảng 320 kg (700 lb), mặc dù trọng lượng cụ thể của từng quả có thể thay đổi tùy thuộc vào loại ngòi. (Trong ảnh: Bom hạt nhân B-61)
Mẫu mới nhất B-61 Mod 11 là loại bom xuyên các vật cứng được thả từ độ cao rất lớn, có vỏ bền (theo một số nguồn, vỏ của bom có chứa uranium nghèo) và một ngòi giữ chậm cho phép nó xuyên sâu vài mét vào trong lòng đất trước khi nổ, cụ thể là 6 mét, phá hủy được các công sự kiên cố, nằm sâu trong lòng đất.
B-61 Mod 11 có khối lượng 540 kg. Được triển khai từ năm 1994, B-61 Mod 11 đã được đưa vào trang bị từ năm 1997 thay thế cho loại bom B-53. Khoảng 50 quả B-61 Mod 11 đã được chế tạo, phần chiến đấu của bom được cải tiến từ các bom B-61 Mod 7. Hiện nay, loại máy bay chính sử dụng cho việc chở bom B-61 Mod 11 là B-2 Spirit.
Dù bom B-61 được biết đến nhiều nhất hiện nay, nhưng sức công phá hủy diệt nhất được biết đến chính là loại bom B-53, nó có sức công phá mạnh gấp 600 lần quả bom Mỹ ném xuống Hiroshima năm 1945.
Dựa trên mẫu bom Mk 46, các nhà khoa học Mỹ đã cho ra mẫu bom mới thử nghiệm mang tên TX-53 vào năm 1959. Mặc dù TX-53 chưa từng được đem ra nổ thử, nhưng người ta tin tưởng sức mạnh của nó rất khủng khiếp bởi một cuộc thử trên loại bom TX-46 (phiên bản thử nghiệm của Mk 46) hồi tháng 6/1958 đã tạo nên sức nổ cỡ 8,9 megaton.
Mk 53 được đưa vào sản xuất từ năm 1962, kéo dài cho tới tận tháng 6/1965. Đây là giai đoạn đỉnh điểm của chiến tranh Lạnh. Có tổng cộng 340 quả bom đã ra đời, và chúng được thiết kế để lắp trên những chiếc máy bay ném bom chiến lược như Stratojet, B-52 Stratofortress và B-58. Từ năm 1968, loại bom này đổi tên thành B-53.
B-53 có kích cỡ khá lớn, vời chiều dài 3,8 m và đường kính 1,27 mét. Nó nặng tổng cộng hơn 4 tấn, bao gồm hệ thống dù hãm nặng 350–400 kg. Quả bom có 5 cái dù, gồm một dù điều khiển đường kính 1,5 mét, một dù phụ đường kính 4,9 m và 3 dù chính đường kính 14,6 m mỗi chiếc.
Đầu đạn của B-53 sử dụng uranium được làm giàu cao độ, thay vì plutonium, và có pha thêm chất lithium-6. Mồi nổ làm từ một hỗn hợp các chất RDX và TNT. Sức nổ của quả bom này vào khoảng 9 megaton và người ta ước tính nó mạnh hơn 600 lần quả bom đã được ném xuống Hiroshima, Nhật Bản, vào cuối Thế chiến thứ 2.
Một số tính toán cho thấy vụ nổ mạnh 9 megaton sẽ tạo ra một quả cầu lửa có đường kính từ 4-5km. Nhiệt sinh ra lớn tới mức có thể gây bỏng chết người cho bất kỳ ai không mặc đồ bảo vệ đứng cách vụ nổ 28,7km. Sóng xung kích từ vụ nổ đủ để đánh sập toàn bộ các công trình kiên cố trong phạm vi bán kính 14,9km. Trong bán kính 5,7km, hầu như mọi công trình nằm trên mặt đất đều bị thổi bay và tất cả những ai ở trong phạm vi này sẽ tử vong 100%.
Cuối cùng, một liều phóng xạ cực mạnh sẽ bắn phá vào cơ thể những người bình thường ở trong bán kính 4,7km kể từ tâm vụ nổ, đủ để khiến họ có 90% khả năng tử vong, nếu như không chết vì nhiệt hoặc sóng xung kích do vụ nổ tạo ra.
