Op een afgelegen testlocatie in Semipalatinsk in Kazachstan ontploft de USSR met succes zijn eerste atoombom, codenaam 'First Lightning'. Om de effecten van de explosie te meten, bouwden de Sovjet-wetenschappers gebouwen, bruggen en andere civiele structuren in de nabijheid van de bom. Ze plaatsten ook dieren in kooien in de buurt, zodat ze de effecten van nucleaire straling op mensachtige zoogdieren konden testen. De atoomexplosie, die bij 20 kiloton ongeveer gelijk was aan 'Trinity', de eerste Amerikaanse atoomexplosie, vernietigde die structuren en verbrandde de dieren.
Volgens de legende werden de Sovjetfysici die aan de bom werkten geëerd voor de prestatie op basis van de straffen die ze zouden hebben opgelopen als de test was mislukt. Degenen die door de Sovjetregering zouden zijn geëxecuteerd als de bom niet tot ontploffing was gebracht, werden geëerd als 'Helden van socialistische arbeid' en degenen die alleen gevangen zouden zitten, kregen 'De Orde van Lenin', een iets minder prestigieuze prijs.
Op 3 september pakte een Amerikaans spionagevliegtuig voor de kust van Siberië het eerste bewijs van radioactiviteit van de explosie. Later die maand kondigde president Harry S. Truman aan het Amerikaanse volk aan dat ook de Sovjets de bom hadden. Drie maanden later werd Klaus Fuchs, een in Duitsland geboren natuurkundige die de Verenigde Staten had geholpen zijn eerste atoombommen te bouwen, gearresteerd voor het doorgeven van nucleaire geheimen aan de Sovjets. Terwijl hij gestationeerd was in het Amerikaanse hoofdkwartier van de atoomontwikkeling tijdens de Tweede Wereldoorlog, had Fuchs de Sovjets precieze informatie gegeven over het Amerikaanse atoomprogramma, inclusief een blauw van de atoombom “Fat Man” die later op Nagasaki, Japan viel, en alles wat de wetenschappers van Los Alamos wisten over de veronderstelde waterstofbom. De onthullingen van de spionage van Fuchs, in combinatie met het verlies van Amerikaanse atomaire suprematie, brachten president Truman ertoe om de ontwikkeling van de waterstofbom te bestellen, een wapen dat in theorie honderden keren krachtiger was dan de atoombommen die op Japan werden gedropt.
Op 1 november 1952 brachten de Verenigde Staten met succes 'Mike', 's werelds eerste waterstofbom, tot ontploffing op het Elugelab-atol op de Pacific Marshall-eilanden. Het thermonucleaire apparaat van 10,4 megaton verdampte onmiddellijk een heel eiland en liet een krater achter die meer dan een mijl breed was. Drie jaar later, op 22 november 1955, ontplofte de Sovjet-Unie haar eerste waterstofbom op hetzelfde principe van stralingsimplosie. Beide superkrachten waren nu in het bezit van de zogenaamde 'superbomb' en de wereld leefde onder de dreiging van thermonucleaire oorlog voor het eerst in de geschiedenis.
