Bom nhiệt hạch RDS-220 được chế tạo tại Liên Xô vào năm 1961, thường được biết đến với định danh "Bom Sa hoàng" do NATO đặt, đây là loại vũ khí mạnh nhất thế giới do con người từng chế tạo.Quả bom Sa Hoàng có trọng lượng lên tới 27 tấn, với chiều dài 8m và đường kính 2,1m. Bốn nhà vật lý hạt nhân Victor Adamskii, Yuri Babaev, Yuri Smirnov và Yuri Trutnev được giao nhiệm vụ thiết kế và chế tạo một quả bom nhiệt hạch ba tầng theo thiết kế Teller-Ulam chỉ trong vòng 15 tuần, tính từ tháng 7-1961.Theo thiết kế ban đầu, bom Sa Hoàng có sức nổ tương đương 100 triệu tấn TNT hay 6.600 quả bom ném xuống Hiroshima. Tuy nhiên, nhóm chế tạo đã quyết định giảm sức nổ của nó đi một nửa để bảo đảm an toàn.Đây là bom ba giai đoạn, trong đó đáng chú ý là giai đoạn thứ 3 của quả bom sử dụng "gương phản xạ neutron" chế tạo bằng chì, thay vì sử dụng uranium-238 (làm tăng sức công phá).Chiếc máy bay ném bom chiến lược Tu-95V giao sứ mệnh mang loại vũ khí khủng khiếp này để thử nghiệm.Tu-95V được điều khiển bởi thiếu tá Andrei Durnovtsev, cất cánh từ bán đảo Kola để thực hiện nhiệm vụ ném bom, trong khi đó một chiếc Tu-16 làm nhiệm vụ thu thập mẫu không khí và quay phim vụ thử nghiệm.Cả hai chiếc máy bay này đều được phủ lớp sơn phản xạ nhiệt đặc biệt. Durnovtsev và tổ bay được cảnh báo chỉ có 50% cơ hội sống sót.Lúc 11h30 sáng 30/10/1961, quả bom được thả từ oanh tạc cơ Tu-95V ở độ cao 10.500 m và hãm tốc độ bằng dù để máy bay có đủ thời gian thoát khỏi phạm vi ảnh hưởng của vụ nổ. Các phi công đang đeo loại kính đặc biệt để tránh bị ánh sáng từ vụ nổ làm mù mắt.Quả bom được gắn một dù giảm tốc 800 kilôgam, để chiếc máy bay ném bom và máy bay quan sát có thời gian bay khoảng 45km thoát khỏi ảnh hưởng vụ nổ.Chỉ 188 giây sau, Tsar Bomba phát nổ ở độ cao 4.200 m. Quả bom có sức công phá thực tế đạt tới 57 triệu tấn TNT, dù các nhà thiết kế ước tính sức nổ của nó chỉ khoảng 51,5 triệu tấn TNT.Khi phát nổ, bom tạo ra quả cầu lửa có thể quan sát ở khoảng cách 1.000km. Đám mây hình nấm của bom có độ cao đến 95km và "chân nấm" có đường kính 40km.Vụ nổ có thể gây ra bỏng độ 3 ở khu vực trong bán kính 100km tính từ tâm, sóng xung kích phá vỡ cửa kính của nhiều ngôi nhà trong bán kính 900km tính từ tâm vụ nổ.Quả cầu lửa do bom Sa Hoàng tạo ra có đường kính 4,6 km, có thể nhìn thấy từ khoảng cách 1.000 km. Đám mây hình nấm đường kính 95 km vươn lên độ cao 70 km.Trong vòng một giờ sau vụ nổ, tín hiệu radio bị nhiễu trong bán kính hàng trăm km do quá trình ion hóa khí quyển.Chấn động từ vụ nổ di chuyển quanh Trái Đất tới 3 lần. Uy lực khủng khiếp của quả bom này đã đặt dấu chấm hết cho cuộc đua vũ khí hạt nhân giữa Liên Xô và Mỹ.
Bom nhiệt hạch RDS-220 được chế tạo tại Liên Xô vào năm 1961, thường được biết đến với định danh "Bom Sa hoàng" do NATO đặt, đây là loại vũ khí mạnh nhất thế giới do con người từng chế tạo.
Quả bom Sa Hoàng có trọng lượng lên tới 27 tấn, với chiều dài 8m và đường kính 2,1m. Bốn nhà vật lý hạt nhân Victor Adamskii, Yuri Babaev, Yuri Smirnov và Yuri Trutnev được giao nhiệm vụ thiết kế và chế tạo một quả bom nhiệt hạch ba tầng theo thiết kế Teller-Ulam chỉ trong vòng 15 tuần, tính từ tháng 7-1961.
Theo thiết kế ban đầu, bom Sa Hoàng có sức nổ tương đương 100 triệu tấn TNT hay 6.600 quả bom ném xuống Hiroshima. Tuy nhiên, nhóm chế tạo đã quyết định giảm sức nổ của nó đi một nửa để bảo đảm an toàn.
Đây là bom ba giai đoạn, trong đó đáng chú ý là giai đoạn thứ 3 của quả bom sử dụng "gương phản xạ neutron" chế tạo bằng chì, thay vì sử dụng uranium-238 (làm tăng sức công phá).
Chiếc máy bay ném bom chiến lược Tu-95V giao sứ mệnh mang loại vũ khí khủng khiếp này để thử nghiệm.
Tu-95V được điều khiển bởi thiếu tá Andrei Durnovtsev, cất cánh từ bán đảo Kola để thực hiện nhiệm vụ ném bom, trong khi đó một chiếc Tu-16 làm nhiệm vụ thu thập mẫu không khí và quay phim vụ thử nghiệm.
Cả hai chiếc máy bay này đều được phủ lớp sơn phản xạ nhiệt đặc biệt. Durnovtsev và tổ bay được cảnh báo chỉ có 50% cơ hội sống sót.
Lúc 11h30 sáng 30/10/1961, quả bom được thả từ oanh tạc cơ Tu-95V ở độ cao 10.500 m và hãm tốc độ bằng dù để máy bay có đủ thời gian thoát khỏi phạm vi ảnh hưởng của vụ nổ. Các phi công đang đeo loại kính đặc biệt để tránh bị ánh sáng từ vụ nổ làm mù mắt.
Quả bom được gắn một dù giảm tốc 800 kilôgam, để chiếc máy bay ném bom và máy bay quan sát có thời gian bay khoảng 45km thoát khỏi ảnh hưởng vụ nổ.
Chỉ 188 giây sau, Tsar Bomba phát nổ ở độ cao 4.200 m. Quả bom có sức công phá thực tế đạt tới 57 triệu tấn TNT, dù các nhà thiết kế ước tính sức nổ của nó chỉ khoảng 51,5 triệu tấn TNT.
Khi phát nổ, bom tạo ra quả cầu lửa có thể quan sát ở khoảng cách 1.000km. Đám mây hình nấm của bom có độ cao đến 95km và "chân nấm" có đường kính 40km.
Vụ nổ có thể gây ra bỏng độ 3 ở khu vực trong bán kính 100km tính từ tâm, sóng xung kích phá vỡ cửa kính của nhiều ngôi nhà trong bán kính 900km tính từ tâm vụ nổ.
Quả cầu lửa do bom Sa Hoàng tạo ra có đường kính 4,6 km, có thể nhìn thấy từ khoảng cách 1.000 km. Đám mây hình nấm đường kính 95 km vươn lên độ cao 70 km.
Trong vòng một giờ sau vụ nổ, tín hiệu radio bị nhiễu trong bán kính hàng trăm km do quá trình ion hóa khí quyển.
Chấn động từ vụ nổ di chuyển quanh Trái Đất tới 3 lần. Uy lực khủng khiếp của quả bom này đã đặt dấu chấm hết cho cuộc đua vũ khí hạt nhân giữa Liên Xô và Mỹ.