在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國科學(xué)家集中力量解決了“重元素”鈾，后來又增加了钚，并于1945年成功爆作了第一顆原子彈。但是，科學(xué)家們在解決“重元素”的同時，也在進(jìn)行“輕元素”(尤其是氫)的研究。
當(dāng)時，以費米和愛德華·泰勒為代表的一批科學(xué)家預(yù)見，利用裂變反應(yīng)產(chǎn)生的足夠熱量，以引起兩個氘原子的聚變，從而產(chǎn)生更巨大的能量，導(dǎo)致空前強(qiáng)大的爆炸。
1941年，享譽(yù)“反應(yīng)堆之父”之稱的費米大膽地提出研制氫彈的設(shè)想。那時，費米與著名的物理學(xué)家泰勒經(jīng)常在一起吃飯，常常談?wù)摵肆炎兊脑O(shè)想。費米說：“是否能用鈾同位素產(chǎn)生的爆炸來使氫和它的同位素產(chǎn)生熱核反應(yīng)，就象太陽釋放能量的過程一樣？”又問泰勒：“我們既然有了發(fā)展原子彈的美好前景，能否利用這樣的爆炸來著手研究某種類似太陽上的反應(yīng)呢？”費米的根據(jù)是，在大約1億度溫度下(高出了太陽內(nèi)部的溫度),氘核在聚變過程中彼此爆炸的反應(yīng)，生成氦并釋放出巨大能量，同鈾的裂變過程相比較，每單位重量的能量幾乎要大3倍。泰勒接受了費米的思想，并不斷加以完善。1945年廣島、長崎原子彈慘劇后，美國原子彈制造地洛斯阿拉莫斯的大多數(shù)核科學(xué)家不主張制造“超級彈”,但泰勒不以為然。在1946年的一次討論會上，泰勒宣稱“那種更大的炸彈”兩年內(nèi)便可完成，但遭到愛因斯坦和有“原子彈之父”之稱的奧本海默等科學(xué)家的反對。特勒并沒退卻，他在尋找時機(jī)。
1943年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)必須使用氫的另一種同位素氚，才能成功地觸發(fā)熱核反應(yīng)。雖然引起氘氚聚變所需的點火能量較低，但是就當(dāng)時的情況來講，還無法建造一座能生產(chǎn)氚的工廠。這樣，制造超級彈的計劃只好擱置，這并不影響泰勒和他的小組繼續(xù)進(jìn)行研究工作。泰勒對這項研究表現(xiàn)了極濃厚興趣。
原子彈的能量來自核裂變，氫彈則是利用裂變——聚變——裂變相互作用的原理，是一種技術(shù)上比原子彈復(fù)雜得多、奧妙得多、而威力也大得多的核武器。一顆氫彈的威力通常要達(dá)到百萬噸甚至千萬噸TNT當(dāng)量。
二次大戰(zhàn)結(jié)束時，泰勒小組的研究工作已有了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。當(dāng)時，極為棘手的問題是沒有找出一種合理的辦法能將氘和氚氣體保存在裂變彈的芯的周圍。唯一的希望是將氣體冷凍成為固體，但這樣一來就意味著整個炸彈將變成一座巨大的冷凍工廠。如果要使炸彈得到實用，則必須首先在戰(zhàn)場上建設(shè)一座冷凍加工廠，把氘氚在極低溫度下加工成所需的形狀，然后裝配起來向敵人投擲。這顯然在戰(zhàn)場上是無法做到的。另外，“原子彈之父”奧本海默對這項研究持冷淡態(tài)度，這項研究不得不停頓下來。
1949年8月，蘇聯(lián)成功地爆炸了自己的核武器，壟斷被打破了，美國人大吃一驚！
核物理學(xué)家泰勒認(rèn)為應(yīng)該發(fā)明一種威力更大的超級武器，保持美國對蘇聯(lián)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。他組織了氫彈科研班子，并于1949年10月6日，在洛斯—阿拉莫斯聚會，詳細(xì)討論了氫彈的制造問題，充分估計了幾個關(guān)鍵性的問題給氫彈制造帶來的困難。這年秋天，美國的氫彈已經(jīng)進(jìn)行到幾乎可以把理論變?yōu)閷嶋H的階段了。
但是，泰勒小組需要制造氫彈的支持者。就象研制第一顆原子彈那樣，沒有官方的支持，成功幾乎是不可能的。他們找到的第一位強(qiáng)有力的支持者是美國原子能委員會理事之一(其他4位理事反對)的海軍預(yù)備役少將劉易斯·斯特勞斯。他們還爭取主動，試圖說服和改變有關(guān)上層要員們的看法。泰勒堅持認(rèn)為，美國的國際地位的依賴于科技的優(yōu)勢，美國應(yīng)該走在蘇聯(lián)前面，否則就會丟臉。在不斷的游說之中，泰勒在政界和軍界找到了強(qiáng)有力的支持者。
1950年1月13日，參謀長聯(lián)席會議主席奧馬爾·布雷德利提出要制造氫彈。1月31日，由國務(wù)卿艾奇遜、國防部長約翰遜和原子能委員會主席利連撒爾組成三人特別專設(shè)委員會，研究是否制造氫彈問題在表決中，反對制造氫彈的利連撒爾被擊敗。當(dāng)天下午，杜魯門總統(tǒng)宣布了制造氫彈的決定。
杜魯門的決定，遭到以美國科學(xué)界三巨擘——愛因斯坦、奧本海默和哈佛大學(xué)校長詹姆斯·科南特為中心的科學(xué)家的強(qiáng)烈反對。美國科學(xué)家協(xié)會抨擊政府表面上用緩和來尋求和平，實際上是依賴于炸彈的破壞力。在康奈爾大學(xué)的漢斯·貝提領(lǐng)導(dǎo)下，12名美國高級物理學(xué)家發(fā)表了一份號召書，指出：“我們認(rèn)為不管一個國家有什么正當(dāng)?shù)睦碛?，它都無權(quán)使用這種炸彈。這種炸彈已非戰(zhàn)爭中使用的一種武器，而是滅絕整個人類的手段。”愛因斯坦散發(fā)了一份舉世矚目的聲明，指出氫彈因其放射性有可能一舉毀滅一切生命。這位偉人認(rèn)為“用全面武裝達(dá)到軍事安全的思想在戰(zhàn)爭技術(shù)現(xiàn)有的水平下乃是一種可悲的幻想?！彼?，軍備競爭已錯到歇斯底里的程度。奧本海默和科南特要求辭去總統(tǒng)的總顧問委員會的職務(wù)。由于愛因斯坦·奧本海默反對制造氫彈，后來竟遭到了美國政府的政治迫害。原子科學(xué)家們的強(qiáng)烈反對，并沒有阻止美國政府繼續(xù)制造氫彈，隨著時間的推移，制造技術(shù)的難關(guān)也在一一突破。1950年6月朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)，許多持反對態(tài)度的美國科學(xué)家轉(zhuǎn)而參加氫彈的研制工作。這樣，研制進(jìn)程加快了。首先，建立一一大批重水反應(yīng)堆，它們不僅能生產(chǎn)普通原子彈的钚，而且也能生產(chǎn)氫彈所需的氚。將過去的原子彈作了重大改進(jìn)，發(fā)展了能引爆的一種新型原子彈。1951年春，計算機(jī)專家約翰·馮·諾伊曼研制成功了一種新型“高速電子數(shù)字計算機(jī)”,解決了熱核炸彈的特殊數(shù)學(xué)問題。在這個時候，斯坦·烏蘭姆和泰勒解決了氫彈的引爆問題。這年5月，美國制造了以原子彈為點火裝置的氫彈。次年11月1日，在太平洋馬紹爾群島的埃盧蓋拉布小島首次爆炸試驗成功。美國在1952年11月試驗的氫彈采用的是液體重氫和三重氫的“濕式燃料”。這種氫彈體積龐大，難以實用。后來，第一顆“干式”氫彈又在洛斯阿拉莫斯研制成功。1954年3月1日，在太平洋比基尼島上又試驗成功，它的威力相當(dāng)于145萬噸TNT炸藥，是投到廣島原子彈力的750倍。由于這個氫彈外側(cè)覆蓋一層鈾，外側(cè)鈾在爆炸的時候吸收中子而分裂成為放射性微塵——“死灰”,它可以飛散到200公里以外危害人的生命。氫彈的第一批犧牲品又是日本人，當(dāng)時在離爆炸中心200公里處，有一艘名叫“福龍丸”的日本漁船正在作業(yè)，由于受到放射性塵埃污染之害，船上23人回家后，其中1人死亡，其余的成了殘廢。
艾森豪威爾在1953年1月，許諾使用戰(zhàn)略“光榮地結(jié)束朝鮮戰(zhàn)爭”的支票換取選票，當(dāng)上了美國總統(tǒng)。他上臺后，變本加厲地推行前總統(tǒng)的國防政策和戰(zhàn)略方針。1954年春，美國連續(xù)3次成功地爆炸了以固態(tài)氘化鋰為聚變材料的氫彈。在這一連串的爆炸聲中，泰勒成了紅極一時的人物。這位于1908年出生于布達(dá)佩斯的核科學(xué)家由此被人稱為“氫彈之父”。