På et fjernt teststed i Semipalatinsk i Kasakhstan detonerer USSR med succes sin første atombombe, kodenavn “First Lightning.” For at måle virkningen af eksplosionen konstruerede de sovjetiske forskere bygninger, broer og andre civile strukturer i nær bomben. De placerede også dyr i bure i nærheden, så de kunne teste virkningen af nuklear stråling på menneskelignende pattedyr. Atomeksplosionen, som ved 20 kiloton var nogenlunde lig med "Trinity", den første amerikanske atomeksplosion, ødelagde disse strukturer og forbrændte dyrene.
Ifølge legenden blev de sovjetiske fysikere, der arbejdede med bomben, hædret for præstationen baseret på de sanktioner, de ville have lidt, hvis testen mislykkedes. De, der ville være blevet henrettet af den sovjetiske regering, hvis bomben ikke havde detoneret, blev hædret som "Heroes of Socialist Labour", og dem, der blot ville være blevet fængslet, fik "Lenins orden", en lidt mindre prestigefyldt pris.
Den 3. september hentede et amerikansk spionfly, der flyver ud af Siberias kyst, det første bevis for radioaktivitet fra eksplosionen. Senere den måned meddelte præsident Harry S. Truman det amerikanske folk, at også sovjeterne havde bomben. Tre måneder senere blev Klaus Fuchs, en tyskfødt fysiker, der havde hjulpet De Forenede Stater med at opbygge de første atombomber, arresteret for at videregive atomhemmeligheder til sovjeterne. Mens de var stationeret i USAs atomudviklingshovedkvarter under 2. verdenskrig, havde Fuchs givet sovjeterne præcise oplysninger om det amerikanske atomprogram, herunder en blå af "Fat Man" -atombomben, der senere faldt på Nagasaki, Japan, og alt hvad Los Alamos-videnskaberne vidste om den hypotetiske brintbombe. Afsløringerne af Fuchs 'spionage, kombineret med tabet af den amerikanske atomoverherredømme, førte præsident Truman til at beordre udvikling af brintbomben, et våben, der blev teoretiseret til at være hundreder af gange stærkere end atombomberne faldt på Japan.
Den 1. november 1952 detonerede USA med succes ”Mike”, verdens første brintbombe, på Elugelab-atollen på Pacific Marshall Islands. Den 10,4-megaton termonukleære enhed fordampede øjeblikkeligt en hel ø og efterlod et krater mere end en kilometer bredt. Tre år senere, den 22. november 1955, detonerede Sovjetunionen sin første brintbombe efter det samme princip om stråleimplosion. Begge supermagter var nu i besiddelse af den såkaldte ”superbomb”, og verden levede under truslen om termonuklear krig for første gang i historien.
