在1960年的聯合國大會上，蘇共第一書記赫魯雪夫叫囂要給美國人好看。一年後的1961年10月30日，蘇聯就在新地島引爆了人類有史以來威力最大的核彈，西方國家將這枚5000萬噸當量的氫彈稱為「沙皇炸彈」。
沙皇炸彈
沙皇炸彈純粹是個政治任務。自從1958年最後一次核試驗以後，蘇聯已經3年沒有進行過核試驗了。1961年7月10日，赫魯雪夫突然召集蘇聯的核武器專家和研究人員開會，認為國際形勢正在惡化，宣布立即恢覆核試驗，並強調了其政治意義「給帝國主義者看看我們到底能幹點什麼」。
赫魯雪夫
沙皇炸彈只好匆忙上馬了。但是赫魯雪夫信心十足，他希望在蘇共第22次全國代表大會期間，也就是10月17日～10月31日之間進行核試驗。
面對赫魯雪夫「只許成功、不許失敗」的要求，研究團隊壓力山大，只好爭分奪秒的同時開展設計和組裝工作。前期的數學計算分析步驟也被取消，一切數據只能粗略的估算，這也造成了後續工作的各種不確定性。
沙皇炸彈
即便如此，到了10月初，設計工作仍然沒有完成。研究團隊負責人安德烈.薩哈羅夫在一次會議上暗示：「如果這次任務失敗了，我們都要被送去修鐵路。」不過這好歹也算是個進步，如果在史達林時期，研究人員可能會被槍斃。
沙皇炸彈
到了10月底，謝天謝地，設計工作總算是完成了，此時距離核試驗只有幾天的時間了。最終，這枚組裝完成後的氫彈重量達到27噸，長度為8米，直徑2.1米。
沙皇炸彈的威力
由於重量幾乎達到了Tu-95轟炸機的最大載彈量，相當於常規載彈量的2.5倍，因此沙皇炸彈只能使用一架改裝後的Tu-95轟炸機運載。另外還有一架Tu-16轟炸機作為觀測機，兩架飛機表面都塗上專門的白色反光塗料減少高溫傷害。為了使投彈機和觀測機能夠逃逸到距離投彈點45公里之外的安全範圍，獲得50%的寶貴生存機會，氫彈的降落傘就重達800公斤。
Tu-95轟炸機
10月30日上午，Tu-95轟炸機在新地島上空10500米高度投彈。188秒後，沙皇炸彈在4200米高度起爆。
頓時，一個直徑8000米的巨大火球直接衝到10000米的高空，在1000公里以外都可以看到。爆炸形成的蘑菇雲高度達到64000米，蘑菇雲頂部寬度達到95公里，底部寬度也有40公里。
沙皇炸彈
沙皇炸彈的爆炸當量達到驚人的5000萬噸，相當於投到廣島和長崎的原子彈當量之和的1570倍，二戰期間所有常規炸彈威力的10倍，人類所有核試驗當量的十分之一。
爆點55公里外的磚木結構建築都被摧毀，在100公里外還會造成三度燒傷，甚至連挪威和芬蘭的一些建築窗戶都被震碎了。爆炸後的電磁波脈衝造成了一個小時的無線電通信中斷，產生的震盪波環繞了地球三周。
投彈過程
儘管沙皇炸彈的威力在理論上可以達到1億噸當量，但是體積和重量限制了沙皇炸彈的實戰化，更不可能使用洲際飛彈發射。蘇聯也從未將沙皇炸彈列入現役武器，僅僅是作為軍事實力的象徵，向世界表明蘇聯仍然是不可忽視的對象。
沙皇炸彈模型
相比之下，美國製造的威力最大的核武器B41氫彈爆炸當量也只有2500萬噸，而最大當量的核試驗只有1500萬噸。B41氫彈重量4.8噸，長度3.8米，直徑1.3米，同樣無法使用洲際飛彈發射，只能使用B-52轟炸機空投。