Progetto Orion nel 1960 ha previsto l’uso di cariche a forma di nucleare per la propulsione. L’esplosione nucleare avrebbe trasformato una piastra di tungsteno in un getto di plasma che avrebbe poi colpito la piastra di spinta dell’unità. Circa l ‘ 85% dell’energia della bomba potrebbe essere diretta nel bersaglio come plasma, anche se con un angolo di cono molto ampio di 22,5 gradi. Un veicolo spaziale da 4.000 tonnellate userebbe cariche da 5 kiloton e un veicolo spaziale da 10.000 tonnellate userebbe cariche da 15 kiloton. Orion ha anche studiato la possibilità di cariche nucleari a forma di essere utilizzati come armi nella guerra spaziale. Queste armi avrebbero rese di pochi kilotoni, potrebbero convertire circa il 50% di quell’energia in un getto di plasma con una velocità di 280 chilometri al secondo, e potrebbero teoricamente ottenere angoli del fascio a partire da 0,1 radianti (5,73 gradi), piuttosto larghi ma considerevolmente più stretti dell’unità di propulsione.

Il concetto di carica a forma di nucleare è stato anche ampiamente studiato negli anni 1980 come parte del Progetto Prometheus, insieme ai laser pompati con bombe. Utilizzando una combinazione esplosiva di onda-shaping e “canna di pistola” di design, fino al 5% di una piccola bomba nucleare riferito, potrebbe essere convertite in energia cinetica alla guida di un fascio di particelle con un angolo del fascio di 0.001 radianti (0.057 gradi), molto più concentrata rispetto alla precedente proposta di plasma jet, anche se questo riduce all ‘ 1% di efficienza al 50 kiloton (la metà di un kiloton di energia del fascio) e l’efficienza soffre molto anche a rendimenti più elevati. C’è stato solo un test di carica a forma di nucleare noto, condotto nel 1985 come parte dell’Operazione Grenadier. Durante il test, nome in codice ‘Chamita’, l’intento era quello di utilizzare una detonazione nucleare per accelerare una massa di un chilogrammo di tungsteno a cento chilometri al secondo, sotto forma di piccole particelle focalizzate in un fascio a forma di cono. Il test è riuscito a spingere un chilogrammo di particelle di tungsteno/molibdeno a settanta chilometri al secondo, circa 0,59 tonnellate di energia cinetica. Poiché la resa del dispositivo nucleare detonato era di 8 kilotoni, questo è venuto fuori solo allo 0,007% di efficienza.

Il fisico nucleare di Princeton Dan L. Fenstermacher ha dichiarato che c’è un problema fondamentale associato al concetto di obice Casaba che diventa terribile a rendimenti più elevati: una buona parte dell’energia della bomba diventa inevitabilmente radiazione del corpo nero, che supererebbe rapidamente la massa di propulsione. Ciò comporta il rischio che la maggior parte delle particelle vengano vaporizzate o addirittura ionizzate, rendendole inutili per infliggere danni al bersaglio. Ha concluso: “Il concetto di NKEW è quindi uno che può richiedere esplosivi subkiloton per essere fattibile… Qualunque sia il caso, è chiaro che dimostrando una corsa di pellet ipervelocità da un’esplosione nucleare, mentre forse impressionante, in nessun modo garantisce che un’arma utile sarà mai derivato da questo concetto.”