कजाकिस्तान के सेमलिपलाटिंस्क में एक दूरस्थ परीक्षण स्थल पर, यूएसएसआर ने सफलतापूर्वक अपना पहला परमाणु बम, कोड नाम "फर्स्ट लाइटनिंग" विस्फोट किया, ताकि विस्फोट के प्रभाव को मापने के लिए, सोवियत वैज्ञानिकों ने इमारतों, पुलों और अन्य नागरिक संरचनाओं का निर्माण किया। बम के आसपास के क्षेत्र। उन्होंने जानवरों को पास के पिंजरे में भी रखा ताकि वे मानव जैसे स्तनधारियों पर परमाणु विकिरण के प्रभावों का परीक्षण कर सकें। परमाणु विस्फोट, जो 20 किलोटन पर लगभग "ट्रिनिटी" के बराबर था, पहले अमेरिकी परमाणु विस्फोट ने उन संरचनाओं को नष्ट कर दिया और जानवरों को भस्म कर दिया।
किंवदंती के अनुसार, बम पर काम करने वाले सोवियत भौतिकविदों को दंड के आधार पर इस उपलब्धि के लिए सम्मानित किया गया था कि उन्हें जो दंड मिला होगा वह परीक्षण में विफल रहा था। जिन लोगों को सोवियत सरकार ने मार गिराया होता अगर बम फटने में नाकाम रहते तो उन्हें "हीरोज ऑफ सोशलिस्ट लेबर" के रूप में सम्मानित किया जाता और जिन्हें महज कैद में रखा जाता, उन्हें "द ऑर्डर ऑफ लेनिन" थोड़ा कम प्रतिष्ठित पुरस्कार दिया जाता।
3 सितंबर को, साइबेरिया के तट से उड़ान भरने वाले एक अमेरिकी जासूस विमान ने विस्फोट से रेडियोधर्मिता का पहला सबूत उठाया। उस महीने के बाद में, राष्ट्रपति हैरी एस। ट्रूमैन ने अमेरिकी लोगों को घोषणा की कि सोवियत के पास भी बम था। तीन महीने बाद, जर्मनी में जन्मे भौतिक विज्ञानी क्लॉस फुच्स, जिन्होंने अमेरिका को अपना पहला परमाणु बम बनाने में मदद की थी, को सोवियत संघ के परमाणु रहस्यों को पारित करने के लिए गिरफ्तार किया गया था। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अमेरिका के परमाणु विकास मुख्यालय में तैनात रहने के दौरान, फुच्स ने सोवियत परमाणु कार्यक्रम के बारे में सटीक जानकारी दी थी, जिसमें "फैट मैन" परमाणु बम का एक नीलापन शामिल था, जिसे बाद में नागासाकी, जापान पर गिरा दिया गया था, और लॉस अलामोस के वैज्ञानिकों को सब कुछ पता था। परिकल्पित हाइड्रोजन बम के बारे में। फुक की जासूसी के खुलासे, अमेरिका के परमाणु वर्चस्व के नुकसान के साथ मिलकर, राष्ट्रपति ट्रूमैन ने हाइड्रोजन बम के विकास का आदेश दिया, एक हथियार जापान से गिराए गए परमाणु बमों की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक शक्तिशाली होने का प्रमाण दिया।
1 नवंबर, 1952 को, संयुक्त राज्य अमेरिका ने प्रशांत मार्शल द्वीपसमूह में एलुगैलाब एटोल पर दुनिया का पहला हाइड्रोजन बम "माइक" सफलतापूर्वक विस्फोट कर दिया। 10.4-मेगाटन थर्मोन्यूक्लियर डिवाइस ने तुरंत एक पूरे द्वीप को वाष्पीकृत कर दिया और एक मील चौड़ा से अधिक गड्ढा छोड़ दिया। तीन साल बाद, 22 नवंबर, 1955 को, सोवियत संघ ने विकिरण विस्फोट के इसी सिद्धांत पर अपना पहला हाइड्रोजन बम विस्फोट किया। दोनों महाशक्तियां अब तथाकथित "सुपरबॉम्ब" के कब्जे में थीं, और दुनिया इतिहास में पहली बार थर्मोन्यूक्लियर युद्ध के खतरे में रहती थी।
