冷战时期，美国人的一次次核试验深深地刺痛了苏联人的心，他们选择了竞赛的方式，打算用一次次的核爆来压倒对方。
从1949年到1989年，苏联曾在哈萨克斯坦的塞米巴拉金斯克秘密进行了456次核试验。但是，那里并非荒无人烟的沙漠，而是70多万人一直居住的草原。
1947年，苏联军队将一片1.85万平方千米的草原划出并实施了森严的军事戒备，苏联核武器试验的指挥中心——“塞米巴拉金斯克多角区”秘密建立了。
之后，在“多角区”深处的戴格伦山，实验中心曾进行过近200次的地下试验。山体在试验中被打出许多坑道。直到今天，山下还埋有大量放射性核元素——钚、锶和钯。
国际原子能机构承认，裂开的山体早已失去完整性，受到核污染的雨水正顺着山体缝隙流出。
然而，核试验的范围还远不止于此。1949年8月29日，苏联在“多角区”爆炸了第一颗试验性原子弹，爆破点距地面仅30多米，而距离爆破点50千米处的村子多隆竟毫无保护措施，当地800多名村民都受到了致命的辐射。当晚的大风又将原子尘带到了500千米外。
1954年，为试验核战争中士兵和武器的适应能力，一颗相当于4万吨TNT炸药破坏力的核弹爆炸后，4.5万名士兵全副武装被派遣到爆炸点作战15分钟，被他们要求宣誓决不泄露这一情况。复员后不久，大多数土兵都死亡了。
1957年到1962年，苏联生物学家沙伊姆·巴穆克汉诺夫曾带领一个科学研究小组调查核武器危害，在向莫斯科提交的20多份报告中，陈述了早期核试验带来的巨大破坏，还报告了一些“人类病状”：当地癌症患病率和残疾畸形人数翻两番。
但是，该研究结果被军方无理由地封杀。2006年，放射医学及生态学研究所的博利斯·古谢夫教授说：“去年我们治疗了3200名病人，比前年多18.5%。几十年后，那些直接受辐射的人都死后，这里还是会有人受到辐射的影响，他们中有的现在还没有出生。显然1949年到1963年间受到地上和空中核爆炸辐射的人受害最深。试验转入地下后出生的人群要健康一些，患病的方式也与前不同。可奇怪的是，他们的孩子，以及再下一代的患病率以及畸形率，却仍然是哈萨克斯坦其他地区的4～5倍。”
古谢夫教授说：“影响好像是直接蹦到了下一代。首批试验后的9~15年间，很多人死于癌症，其中有60%都是不正常的。随后10年，患病率下降了，接近正常。可到后来，我们又发现各种癌症的不正常增长——血癌、乳腺癌、皮肤癌和脑癌。一些哈萨克人还患有黑素瘤等皮肤癌症，这可是哈萨克人不易患上的病症，但现在连婴儿都会染上。”
飞行员利亚斯尼科夫曾先后执行过14枚原子弹和氢弹的投掷任务，对他来说这都不算什么，最可怕的是在无任何防护措施的情况下奉命在原子弹或者氢弹爆炸之后立即驾机穿越蘑菇云！
利亚斯尼科夫回忆其中一次穿越蘑菇云的经历时说：“实在是太可怕了，当我奉命驾驶图-16轰炸机立即飞回核爆炸现场，进行蘑菇云穿越的时候，飞机颤抖得那么厉害，以至于操纵杆有好几次挣出我的双手，而炽热的空气让我几乎窒息。
”“当我驾驶的轰炸机以高速向蘑菇云头飞去的时候，我看不到地平线在哪里，眼前看到的只是一朵越来越大的蘑菇，那朵蘑菇看上去就跟炼狱一般先是红彤彤的，接着变黄，最后又化为好几朵小蘑菇。我几乎被炽热窒息而死，我干脆脱掉了夹克和衬衣，解开衬衣领子最上面的扣子，马上看到我的胸前长满了疹子！”
苏联绝大多数的核武器试验都是在哈萨克斯坦的塞米巴拉金斯克试验场和北极圈新地岛诺瓦亚一扎经利亚试验场进行的。其中在新地岛的试验场，苏联人引爆了人类史上威力最大的一颗核武器。
这颗核武器被称为超级氢弹，其威力要比美国投向广岛的原子弹大1万倍，比美国在比基尼岛爆炸的氢弹大10倍。
当超级氢弹研制成功后，苏联决定在新地岛试验场进行爆炸试验。然而，当设计者们计算出爆炸威力的半径为1000千米时感到十分为难，因为离新地岛750千米即有城市和人口稠密的居住区。
于是，他们直接请示赫鲁晓夫后决定把装药量减少一半，为5000万吨当量。即使装药量减少了一半，专家们测算，假如这样一颗超级氢弹被投在像纽约这样的大城市，城市也会立刻化为灰烬，即使躲在很深的地铁下面也难以幸免，离爆炸中心700千米以内的城市也在劫难逃。
爆炸实验最后决定在新地岛试验场进行。
1961年10月30日，苏联国务委员帕拉夫斯基、战略火箭军司令莫斯卡连科元帅亲自赶到试验场观看这次核试验，重达26吨的“大伊万”氢弹被装进了一架由利亚斯尼科夫驾驶的图-95战略轰炸机上。
飞机从距离试验场1000千米外的摩尔曼斯克附近的奥列尼机场起飞后，上午11时32分，“大伊万”在试验场上空爆炸。图-95以最快的速度离开了投弹地点，并在氢弹爆炸前飞出了250千米。
爆炸后，氢弹发出的耀眼红光直刺驾驶舱，所幸的是，机组人员已事先戴上了墨镜。飞机风驰电掣般地继续飞行，可是冲击波来势更快。它将飞机一会儿抛上，一会儿抛下。爆心形成了一个新地岛居民未曾见过的令人震惊的蘑菇云，它迅速膨胀并盘旋上升，直入大气层。
利亚斯尼科夫和试验场负责人库德里亚采夫后来是这么回忆当时的爆炸情景的：“我们看到一道强烈的光，给我们的感觉比100万个太阳还要亮。尽管爆炸中心离试验场指挥所和飞机已经有250千米，但大家的眼睛还是感到一种强烈刺激的灼热。爆炸发生时，轰炸机与舰艇、地面的无线电联系全部中断，1小时后才恢复，电磁扰动3次传遍全球，通红的蘑菇云高达70千米！”
在爆炸地点，厚3米、直径为15~20千米的冰块被融化。放在试爆区内的坦克被炸得七扭八歪，建筑早已荡然无存。爆区内做试验的动物，总数达15000头，当时还活着的寥寥无几，大批死亡的动物连皮毛都不见了。特别是地下掩体之外大铁笼子里的猩猩们被炸死后的惨状，让人终生难忘。
这是人类核试验史上动物死亡最多、最惨烈的一次。核爆炸后，4000千米内的飞机、导弹、雷达、通信等设备全部受到不同程度的影响。据称，这枚氢弹空爆后，苏军整个通信失去联系的时间长达1个多小时。
城门失火，殃及池鱼。这次空爆，美军也莫名其妙地遭了殃。因为方圆4000千米范围内的飞机、雷达和通信等电子系统受到轻重不等的冲击。首当其冲的是最靠近苏联国土的阿拉斯加和格陵兰岛，美军驻阿拉斯加和格陵兰岛上的北美防空司令部的电子系统大都受损，雷达无法操作，通信中断。
在苏联进行的715次核武器试验中，计有219次是在大气环境下进行，有496次是地下核试验。在这些测试中，很多无辜的平民受到伤害。根据上世纪九十年代的统计数据，仅塞米巴拉金斯克试验场附近，就大约有6万人死于核辐射诱发的癌症。
1949年8月29日-1958年11月3日前苏联第一次核试验至与美国达成第一次暂停核试验结束。
1961年9月1日-1962年12月25日从1961年9月1日恢复试验至1962年12月25日的前苏联的最后一次空中试验。
1964年3月15日-1975年12月25日从前苏联在部分禁试条约生效条件下实施地下核试验计划开始，至1974年限当量禁试条约生效后，停止进行超过阀值150kt的核爆炸止。
1976年1月15日-1975年7月25日从前苏联在限当量禁试条约生效条件下实施小当量核试验计划开始至前苏联单方面宣布停止核试验结束。
1987年2月26日-1990年10月24日在这期间从1989年10月19日至1990年10月24日曾暂停试验，前苏联关于1990年10月24日在新地岛进行最后一次(共8个装置)核试验。
