沙皇炸彈為冷戰蘇聯研製的一型氫彈，編號AN602。沙皇炸彈一共只製造了兩枚，其中一枚在1961年10月30日引爆，引爆地點為新地島，而另一枚沙皇炸彈則留作研究或是備份。沙皇炸彈為人類歷史上所引爆過的核武器中，體積最大、重量最重、威力最強的熱核武器。

沙皇炸彈最初的爆炸當量本來被設定為1.7億噸TNT威力，但後來蘇聯政府擔心爆炸後所產生的核子落塵對環境的嚴重破壞，而那樣一來會導致非常嚴重的外交問題，畢竟60年代可是冷戰的巔峰期，所以試爆後的影響也要考慮其中的。基於此蘇聯政府決定將核彈的威力削減為6000萬噸TNT當量。

儘管比最初的設計被消減了很多，但是沙皇炸彈的爆炸威力依舊不得了，它的威力是二次世界大戰末期美國投放在廣島小男孩核彈的4000倍左右，以至於在沙皇炸彈爆炸時，就連美國的高頻無線電都一度癱瘓。

雖然沙皇炸彈的爆炸試驗進行的很成功，但是沙皇炸彈並沒有被列入現役武器使用，可能是因為即便用當時的圖95戰略轟炸機進行投放平臺，95戰略轟炸機的彈倉也難以將沙皇炸彈完全收入彈倉中。所以沙皇炸彈的威懾意義遠大於戰略意義，後來沙皇炸彈也成為了蘇聯軍方力量的象徵。

根據最後bhangmeter（輻照度儀）以及其他資料顯示，爆炸當量為58兆噸（5800噸TNT）。

“沙皇炸彈”（俄語：Царь-бомба）也稱“沙皇氫鈾彈”、“炸彈之王”；蘇聯正式名稱為“RDS-202”（РДС-220）氫彈（代號：大伊凡）。美國中央情報局（CIA）將其指定為“JOE 111”。該炸彈還被稱為“庫茲瑪的母親”（俄語：КузькинаматьKuzkina mat）。

“沙皇炸彈”還有很多名稱代號：

Project 7000（專案7000）

Izdeliye 202（產品程式碼202）izdeliye V（產品程式碼 V）РДС-220（RDS-220）РДС-202（RDS-202）AN602（AH602）RN202

1961年10月30日，有史以來最大的核武器、蘇聯製造的氫彈“沙皇炸彈”（Tsar Bomba）在俄羅斯北冰洋的諾瓦亞·澤姆利亞島（НоваяЗемля́也稱“新地島”）上空測試引爆。雖然這次試驗蘇聯是秘密進行的，但是很顯然，美國中央情報局早就掌握了線索。因此，在試驗區域有一架經過升級改進的美軍KC-135R（Operation SpeedLight）飛機，該機裝備了輻照度儀等先進的電子裝置。所以最後測試結果為58兆噸（5800噸TNT），這是目前相關技術文獻上公認的爆炸當量。

“沙皇炸彈”研發試驗的歷史背景

“沙皇炸彈”測試發生在美國和蘇聯日益緊張的政治局勢期間，其帶有濃重的政治性，也是蘇聯對美國核威懾的一種迴應。

“沙皇炸彈”的設計工作始於1954年。1958年美國和蘇聯決定結束一系列核試驗後，兩國就正式限制核試驗進行了兩年的談判。但是冷戰格局依舊嚴峻，對於蘇聯來說，仍然面臨著柏林牆以及古巴危機所帶來的風險。因此蘇聯科學家一直繼續在研發新型核武器。

1961年7月10日，赫魯曉夫專門召開會議指示在秋季進行新型武器的測試，這一決定令在場的蘇聯科學家們感到驚訝。蘇聯尖端武器設計師薩哈羅夫對此表示懷疑，按照赫魯曉夫的指示，離最後測試時間只有112天。

最初的三階段設計（程式碼A620EN）可透過快速裂變產生的當量約100兆噸TNT （420PJ）。但考慮到爆炸將產生大量的核塵埃以及投擲炸彈的轟炸機沒有足夠的時間撤離，再者用於軍事方面的意義並不大。

由於這一系列問題帶來的不確定性，1961年8月中旬稽核後，薩哈羅夫決定將測試當量降低到50兆噸。這次審查中，赫魯曉夫表示他已經向來訪的美國貴賓透露了該裝置的測試計劃。據後來推測，這位貴賓是美國總統顧問約翰·麥克洛伊（John McCloy）。

在此期間，根據蘇共中央委員會部長會議決定，將Tu-95轟炸機進行改裝，好為攜帶新核彈測試做準備，改裝後的Tu-95稱為“Tu-95V”。即使這樣，由於這枚炸彈的重量為27噸，幾乎是Tu-95的最大有效載荷，相當於正常武器負荷的兩倍半，而炸彈直徑2.1米、長8米大於飛機彈艙的容積，因此將炸彈艙門和機身燃料箱拆除。

執行這次試驗任務的飛機駕駛員是安德烈·葉戈羅維奇·杜爾諾夫採夫少校。一起執行這次任務的還有一架TU-16觀測機，該機負責採集爆炸後的空氣樣本並對測試進行拍攝記錄。另外，出於安全原因，為了降低速度而特別為炸彈加裝了一副重達800公斤、1600平方米的減速傘，以保障飛機能夠撤離到安全範圍。

“沙皇炸彈”試驗的結果

1961年10月30日莫斯科時間早上11時32分，經過改裝的“Tu-95V”轟炸機在杜爾諾夫採夫少校的帶領下，在北冰洋新地島米圖西喀灣鄰近蘇闊諾斯岬核試驗場D-2上方10500米處將“沙皇炸彈”投下，炸彈在爆炸前188秒由降落傘減速降至4000米。此刻“Tu-95V”轟炸機已經飛到距離爆炸點約39公里外，Tu-16飛到53.5公里處。

炸彈爆炸後所產生的火球半徑達4600米，已超過引爆的高度。巨大的火球瞬間衝向地面，爆破點以下的爆炸壓力為300PSI（磅/每平方英寸）相當於210,920.86千克/平方米，是廣島原子彈的六倍。

儘管當時天空陰雲密佈，但爆炸產生的強烈閃光即使在1000公里處還能見到；產生的蘑菇雲高達67公里，頂峰寬度為95公里，底部寬為40公里；設在700公里處的迪克森定居點還觀察到衝擊波；距離900公里的房屋建築的窗玻璃被震碎，無線電通訊中斷了將近一個小時；根據美國地質調查局的報告顯示，儘管在距地面4.2公里處引爆，但產生的地震震級估計為5–5.25。