Отделение физико-математических наук Академии наук образовало Комиссию по исследованию месторождений радиоактивных минералов России.
На Северном испытательном полигоне «Новая Земля» был испытан термоядерный заряд проектной мощностью 100 мегатонн ТЭ, разработанный в КБ-11 (ВНИИЭФ) под руководством А.Д. Сахарова.
Решение о разработке и изготовлении сверхмощного термоядерного заряда и проведении его воздушных испытаний было принято Правительством СССР в ноябре 1955 г. Ожидаемая масса разработанной под руководством А.Д. Сахарова супербомбы (изделие-202) составила порядка 26 т.
Первоначально эта разработка была целиком поручена НИИ-1011 (ВНИИТФ), где получила обозначение «изделие 202» и велась с конца 1955 по февраль 1957 гг. под руководством научного руководителя и главного конструктора НИИ-1011 К.И. Щёлкина и его заместителя В.Ф. Гречишникова. Первоначально габариты «изделия 202» были такими: длина — 8 м, диаметр — 2 м, масса — 26 т.
Руководство лётно-конструкторской отработкой бомбы-гиганта со стороны НИИ-1011 осуществлял заместитель научного руководителя Г.А. Цырков. Весь намеченный цикл испытаний был успешно завершён в 1957 г. Однако по решению высшего партийного руководства страны дальнейшие работы над «изделием 202» в НИИ-1011 в 1958 г. были прекращены и возобновлены в 1960 г. в КБ-11 (ВНИИЭФ), где термоядерному заряду было присвоено обозначение «602».
Первого мощного взрыва побаивались, так как расчеты показывали ожидаемые избыточные давления: Белушья — 0.04 кг/см2, Нарьян-Мар — 0.01 кг/см2, Мурманск — 0.008 кг/см2, Архангельск — 0.007 кг/см2. Более того, в северной части Скандинавии ожидалось давление 0.0062 — 0.0072 кг/см2. По ранее проведенным опытам при 0.005—0.008 кг/см2 возможны случаи разбития плохо закрепленных стекол. В связи с этим Академия наук и Министерство обороны рекомендовали Минсредмашу уменьшить тротиловый эквивалент изделия почти в два раза, поэтому реальная мощность взрыва была специально снижена в два раза и составила более 50 Мт. Это значение мощности в десять раз превысило суммарную мощность всех взрывчатых веществ, использованных воюющими странами за годы второй мировой войны, включая американские атомные взрывы над городами Японии.
Из существовавших в это время тяжёлых самолётов-бомбардировщиков только Ту-95 после доработки мог доставлять «изделие 202» к цели. Конструкторская документация на такую доработку была разработана в авиационном конструкторском бюро под руководством его генерального конструктора А.Н. Туполева. Особенности авиабомбы — большие габариты и огромная мощность — определили и количество изменений. В результате по сути дела получился новый, а не просто доработанный вариант старого самолёта, получивший обозначение Ту-95-202. Самолёт Ту-95-202 был оборудован двумя дополнительными пультами управления: один — для управления автоматикой «изделия», другой — для управления его системой обогрева. Поскольку из-за своих габаритов «изделие 202» не могло было быть размещено в бомбовом отсеке самолета, для его подвески было разработано специальное устройство, обеспечивавшее подъем «изделия» к фюзеляжу и закрепление его на трех синхронно управляемых замках. В 1956 г. на полигоне 71 ВВС начались натурные испытания самолета-носителя Ту-95-202 и «супербомбы».
Вместе с отработкой аэробаллистических характеристик «изделия» испытывались его автоматика и система обогрева, а также бортовая радиотелеметрическая аппаратура.
Подготовка к проведению испытания началась в сентябре. Особое внимание было уделено специальной подготовке экипажа самолета-носителя. С этой целью 20 сентября и 2 октября самолет Ту-95-202 с командиром экипажа А.Е. Дурновцевым в составе группы самолетов Дальней авиации выполнил полеты в район полигона, где в это время проводились воздушные испытания термоядерных зарядов (сброс авиабомб производился с самолета Ту-16 под командованием В.Ф. Мартыненко). В ходе второго полета на самолете Ту-95-202 произошел отказ одного из двигателей, и он был вынужден возвратиться на аэродром «Оленья» досрочно.
6 октября экипаж А.Е. Дурновцева совершил вылет на полигон со смонтированным в корпусе супербомбы термоядерным зарядом мощностью 4000 кт ТЭ.
После завершения всех намеченных контрольных испытаний было принято решение о проведении испытания основного заряда. Руководителем испытания супербомбы был назначен Н.И. Павлов. В руководство испытаниями вошли Н.И. Сажин, В.А. Чернорез, К.С. Москаленко и др. Непосредственная подготовка «изделия» к испытаниям производилась специалистами Министерства среднего машиностроения СССР под руководством Е.А. Негина и Е.И. Забабахина. Самолет-носитель с супербомбой в полете сопровождал самолет-лаборатория Ту-16 под командованием подполковника В.Ф. Мартыненко.
Взлет самолета-носителя Ту-95-202 был произведен с аэродрома «Оленья» в 9 час. 27 мин. В 11 час. 30 мин. с высоты полета 10 500 м бомба была сброшена на площадку Д-2 в районе Маточкина Шара. Отделение бомбы от самолета прошло нормально, хотя он, по определению летчиков, как бы «сел на хвост». Через несколько секунд началось последовательное срабатывание каскада вытяжных парашютов: первым раскрылся парашют площадью 0,5 кв. м, вторым — площадью 5,5 кв. м, затем одновременно три по 42 кв. м, которые извлекли основной парашют площадью 1600 кв. м. «Изделие» начало плавно снижаться. На 188 сек. после отделения бомбы от самолета остров Новая Земля был озарен длительным свечением небывалой яркости. В момент вспышки, которая продолжалась в течение 65-70 сек., самолет-носитель находился от взрыва на удалении более 45 км, а самолет-лаборатория — 55 км. После окончания светового воздействия на самолетах были отключены автопилоты — в ожидании прихода ударной волны летчики перешли на ручное управление. Ударная волна воздействовала на самолеты многократно, начиная с удаления от взрыва на 115 км для носителя и 250 км — для самолета-лаборатории. По возвращении на аэродром экипажи могли наблюдать облако взрыва на расстоянии до 800 км.
По результатам самолетных и наземных измерений мощность произведенного взрыва была оценена в 50 Мт ТЭ, что соответствовало проектным данным. За проявленные мужество, отвагу и героизм при испытании самой мощной термоядерной бомбы майору А.Е. Дурновцеву, майору И.Н. Клещу, подполковнику В.Ф. Мартыненко было присвоено звание Героя Советского Союза. Трижды Героями Социалистического Труда стали А.Д. Сахаров и Е.П. Славский. Многие ученые, конструкторы, работники промышленных предприятий и испытатели были удостоены высоких правительственных наград.
Советское правительство не делало тайны из намеченного испытания супербомбы. Напротив, оно оповестило мир о предстоящем испытании и даже обнародовало мощность создаваемой бомбы. И этому было объяснение.
Взрыв такой невероятной мощности давал возможность показать бесчеловечность создания оружия массового уничтожения, достигшего апогея в своем развитии. Все человечество, и политики в том числе, должно было осознать, что в случае трагического просчета победителей не будет. Испытание прошло успешно, и резко ускорило подписание договора о запрещении испытаний в трех средах — на земле, в воздухе и в воде.
Вместе с тем нельзя не учитывать, что созданный заряд одновременно демонстрировал и могущество советской науки, поэтому испытание заряда мощностью 50 Мт стало важным этапом в развитии ядерного оружия.
На ЭХЗ введена в эксплуатацию первая очередь газодиффузионных машин по производству изотопов урана. В 18 час было подано напряжение на компрессоры первых блоков оборудования. Первую кнопку подачи напряжения нажал директор И.Н. Бортников, вторую — главный инженер В.П. Сергеев, далее — по рангу руководители цеха и служб. При пуске первой очереди присутствовали в полном составе главковская и заводская комиссии, проводившие независимые комплексные проверки всего пускового минимума.
С этого дня темпы строительства завода стремительно вырастают. Дальнейший пуск диффузионного оборудования проходил в напряженном ритме непрерывно по мере выполнения строительных, монтажных, пусконаладочных работ и был закончен в апреле 1964 г.