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  代號車里雅賓斯克-70(1991年後開放並更名為「斯涅任斯克」)是當初蘇聯兩座開發核武器的的城市之一,其中現在的「全俄羅斯物理技術科學研究中心-聯邦核子中心」提出研發建造特大號核武之後,當時的蘇共中央第一書記兼部長會議主席赫魯曉夫就在1961年7月10日批准了該項計劃。不過他同時也要求在同年十月底左右完成試爆,剛好是第22屆蘇共黨代會會期,赫魯曉夫可以借試爆的成功來鞏固自己在蘇共中央的地位。  沙皇炸彈的「沙皇」兩個字其實來自於其他兩個類似的物品:全世界最大的青銅鐘沙皇鍾和全世界最大的榴彈砲(也是青銅製)沙皇砲。看在這麼大的噸位與威力上,西方世界就稱之為「沙皇炸彈」。有趣的是,蘇聯人也接受了這個稱號。  如概述所言,蘇聯軍方並沒有將這枚氫彈空投用在戰場上的打算,蘇聯軍方認為除了藉由建造完成以及威力釋放後的結果達成對西方世界的震嚇之外,實際上對於這枚大傢伙要如何運用才是最傷腦筋的事,因為它太大而丟不遠-Tu-95轟炸機雖然能夠攜帶這個大傢伙升空,然後再找個地方重演一次「通古斯大爆炸」事件;問題是轟炸機因此而飛不遠,也容易被震波擊落,所以只製造了一枚實彈與一枚作為研究與備用的啞彈。  蘇聯軍方卻有將這枚氫彈以艦船或潛艇運至敵方東西海岸,在海中引爆引發巨型人工海嘯的規劃。2018年,俄羅斯聯邦國防部公佈了Status-6(暱稱“Poseidon(ru)”/“Kanyon(us)”)巨型核動力魚雷;口徑1.6米、長24米,具7立方米的戰鬥室容積;估計航程1萬公里、最高航速100km/h(54節)、最大潛深1000米,可搭載100MT(megaton)的熱核鈷彈(thermonuclear cobalt bomb)。用於遠端自航至目標海域,在海中引爆。  1961年8月13日,柏林牆在赫魯曉夫的支援下開始起造,冷戰中東西方又一次的對峙與緊張開始產生;同時法國在一年前2月13日藉由在撒哈拉沙漠「藍色跳鼠」試爆任務的成功成為歐洲第三個,全世界第四個國家級核武俱樂部的會員。  在這麼僵持與緊繃的時局裡,蘇聯以試爆對世界發聲,表示蘇聯仍然是不可輕忽的物件;然而其後三年蘇聯卻一次核武試爆都沒有舉行過。隔年的10月14日,蘇聯與西方世界爆發了更嚴重的對峙,就是古巴導彈危機。

  

  沙皇炸彈是一種具備三階段性爆炸的氫彈武器,雖然說它的爆炸威力被削減為5000萬噸,但是仍然相等於二戰中所有使用的炸彈總量十倍。它的第一階段的起爆以核分裂為主,然後壓縮程式變成核融合;大部分的氫彈都是利用第一階段所產生的能量壓縮成倍增的核融合階段,也就是從裂變引發聚變,聚變釋放出的中子誘發出更劇烈的裂變的正回授;沙皇炸彈的威力在這一點上成功地表現出來。  理論上只要三個階段全部完成就能夠釋放出一億噸TNT炸彈的威力,不過經過俄方物理學家的計算與評估後,假設沙皇炸彈在英格蘭中部發威,尤其若為了造成大規模地面破壞效果而以低空方式引爆,其引爆後含有放射物質的落塵也會輕易地影響到華沙公約組織國家;如果在當時的西德上空引爆,致命的放射性塵埃更是能影響到蘇聯的邊界地區。為了避免塵埃影響,原來包覆融合蕊用的鈾238被換成鉛,這樣就能控制融合反應中擴大進行裂變反應的鈾原子與中子的速度,在融合階段中的中子加速裂變的過程也就被終止,因此全部的能量中大約97%來自於核融合方式;後來的試爆也都按照這個方式,以避免無法預期與控制的落塵造成鄰近或偏遠地區以及國家的嚴重影響。

  一開始美國方面估計爆炸當量是5700萬噸TNT,但是從1991年起俄羅斯的資料宣稱只有5000萬噸。爆炸能量於39納秒內釋放出超過21萬太焦耳,其功率超過5.4×10瓦特。赫魯曉夫倒是在對蘇共大會演講的紀錄片當中「恫嚇」西方這一次試爆有一億噸TNT的威力(其實這是原先計劃威力)。  爆炸當時所產生的火球半徑達4600米,已超過引爆的高度,所以火球很快地就席捲了地面,並迅速擴散到投擲的高度,在將近1000公里外的地方都可看見。爆炸產生的蕈狀雲寬近40公里,高約64公里,相當於珠穆朗瑪峰海拔高度的7倍多;爆炸產生的熱風甚可以讓遠在170公里以外的人受到3級灼傷,爆炸的閃光能造成220公里以外人的眼睛劇痛與灼傷,甚至造成白內障以及失明。  整個爆炸連芬蘭都能發現和感覺到,並造成當地許多房屋的玻璃破碎;爆炸的暴風壓力在引爆點正下方就高達每平方英寸300磅(壓力等同於210,920.86kg/m2),足足向外吹送了將近1000公里的範圍。雖然這一次試爆是在空中試爆,但是往地球傳送的震波被美國地質調查儀偵測到引起里氏地震規模5~5.25的地震。  距離測試地點55公里外的塞佛尼殖墾地(Severny settlement)中所有木造或磚造的房屋全毀;數百公里內的木造房屋均全毀,只有磚造或石造房屋殘留,但是門窗與屋頂都被強風吹走;爆炸後的電磁脈衝波足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期;爆炸後所引發的大氣擾動(Atmospheric Disturbances)環繞了地球三次。

  沙皇炸彈的試爆威力為5000萬噸TNT當量,在全世界所有已知爆炸事件中規模排名第二,僅次於導致恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石坑事件。  與前面提到的通古斯事件比較,這一次的試爆規模大了將近兩倍(通古斯大爆炸的爆炸威力相當於2000萬噸TNT當量);至於形成美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑的撞擊事件的威力大約為1000萬噸TNT當量,相當於480顆空投在長崎市的胖子原子彈,或者是688顆在廣島市引爆的小男孩原子彈,其規模排名第四。
AN602(),別稱“沙皇炸彈”(),是冷戰期間蘇聯所製造的氫彈,總共製造兩枚,其中一枚於1961年10月30日在新地島試爆,另一枚作為研究與備用。它是人類至今所引爆過所有種類的炸彈中,體積、重量和威力最強大的炸彈。它又被稱為“庫茲卡的媽媽”(),這是一句俄國諺語,粗略翻譯為“我們要你好看!”可能與蘇聯共產黨中央委員會第一書記尼基塔·赫魯曉夫在1960年的聯合國大會會議上,承諾給美國看看“庫茲卡的媽媽”有關。