Ngày 30/10/1961, Liên Xô cho phát nổ thử nghiệm bom hạt nhân Sa hoàng ở độ cao 4000m trên một hòn đảo ở Vòng Bắc Cực có tên Novaya Zemlya (vùng đất mới).
Quả bom khinh khí ba giai đoạn Sa hoàng được chế tạo ở Liên Xô có đương lượng nổ 50 megaton, tương ứng với 50 triệu tấn thuốc nổ TNT, có sức công phá gấp 3.800 quả bom ném xuống Hiroshima trong Thế chiến II.
Ngày 24 tháng 12 năm 1962, Liên Xô tiến hành thử nghiệm bom 219 tại Novaya Zemlya. Nó là một quả bom nhiệt hạch có đương lượng khoảng 24,2 megaton và bán kính phá hủy khoảng 6 mi (9,7 km), khiến nó trở thành vụ nổ nhiệt hạch lớn thứ hai trong lịch sử sau Tsar Bomba.
Cả 3 cuộc thử nghiệm bom hạt nhân của Liên Xô 173, 174, 147 đều diễn ra tại Novaya Zemlya, với sức tàn phá của cả 3 vụ đều là 21 megaton, gấp khoảng 1000 lần so với vụ nổ ở Nagasaki, Nhật Bản.
Đây lần lượt là các vụ nổ hạt nhân mạnh thứ 3,4,5 trong lịch sử loài người. Một quả bom thế này có thể sẽ hủy diệt mọi thứ trong khu vực 7,8km2.
Vụ nổ Novaya Zemlya số 25 đã được Liên Xô thực hiện vào tháng 4/1962 với sức tàn phá hủy diệt lên tới 19,1 megaton. Hiện nay, những hình ảnh về vụ nổ này vẫn còn đang được giấu kín.
Castle Bravo đã được kích nổ chính xác vào ngày 28/8/1954, nó được xem là quả bom có sức hủy diệt lớn nhất trong chiến dịch Castle thử nghiệm các vụ nổ hạt nhân. Lúc đầu, quả bom này ước tính chỉ có 6 megaton nhưng cuối cùng thì sức nổ của nó lại lên tới 15 megaton tạo thành khối hình nấm lửa cao đến 35km.
Quả bom Castle Yankee đã được phát nổ vào ngày 04/05/1954, và cũng là vụ nổ lớn thứ 2 của nước Mỹ trong chiến dịch Castle, với sức công phá là 13,5 megaton. Bụi phóng xạ của nó lan đến tận Mexico City cách nơi thử nghiệm khoảng hơn 11.000km chỉ trong 4 ngày.
Liên Xô đã tiến hành thử nghiệm vụ nổ số 123 Novaya Zemlya, quả bom này có đương lượng nổ là 12,5 megaton. Với sức hủy diệt như trên, vụ nổ này có thể san bằng tất cả mọi thứ nằm trong khu vực 5,5km2, và gây bỏng độ 3 trong khu vực có bán kính khoảng 3.400km2.
Castle Romeo chính là cuộc thí nghiệm bom nhiệt hạch nằm trong chiến dịch Castle vào năm 1954. Đương lượng của quả bom được xác định là 11 megaton. Vụ nổ đã thiêu rụi toàn bộ mọi thứ trong bán kính khoảng 5km.
Vụ nổ Ivy Mike chính là vụ thử nghiệm đầu tiên bom nhiệt hạch hay còn gọi là bom khinh khí có đương lượng nổ gấp khoảng 700 lần so với quả bom nguyên tử đầu tiên mà Mỹ ném xuống Hiroshima.
Vào ngày 25/8/1962, Liên Xô đã thử hạt nhân lần 158 và ngày 19/9/1962 thì thử hạt nhân lần 168, cả 2 lần đều diễn ra ở bãi thử khu vực Novaya Zemlya phía Bắc Liên Xô gần với Bắc Cực. Mỗi vụ trong 2 vụ thử này đều có sức nổ mạnh được xác định là gần 10 megaton, thiêu hủy mọi thứ trong khu vực khoảng 4,6 km2 và gây ra độ bỏng cấp 3 trong khu vực có diện tích là 2800 km2.
