1949年，蘇聯成功試爆第一顆原子彈。此後，蘇、美兩國開始了“核彈製造賽跑”。冷戰以來，蘇聯一共進行了715次核試驗，還試爆了人類有史以來最大的氫彈“沙皇邦巴”。頻繁的核試驗給蘇聯人帶來了沉重的負擔，也威脅到很多居民的健康。
蘇聯的核試驗場地，主要是哈薩克斯坦境內的塞米巴拉金斯克試驗場。在這裡，蘇聯總共測試了456顆核彈，佔蘇聯試爆核彈的63%。塞米巴拉金斯克這個試驗場由蘇聯核項目負責人選定，他在報告中稱該地屬於“無人區”，是“核武試驗的理想之地”。其實這裡及周邊有將近70萬人口生活，有許多人的居住地與核爆區毗鄰。
1949年8月29日，蘇聯在這裡引爆第一枚原子彈。這枚原子彈參考了長崎原子彈的內爆裝置，鈈含量高，爆炸當量為2.2萬噸。由於天氣原因，核爆煙雲覆蓋了試驗場東北部一個村莊，造成嚴重的放射性汙染。
隨著冷戰加劇，蘇聯和美國一樣，將核試驗納入軍演，讓核彈戰鬥化。1954年，蘇聯在靠近烏拉爾山脈的託茨科耶進行軍演，4萬多名士兵參演。為了模擬核戰背景下的戰爭，蘇軍1架圖-4轟炸機投下1枚4萬噸的核彈。這枚核彈在300多米的空中爆炸，而下方還有部隊在演練！許多士兵事前並不知道空中會突然有核爆，被這顆瞬間出現的“紅太陽”驚呆了。由於距離太近、缺少防護，很多士兵遭受不同程度的輻射，相當一部分人後來出現與輻射有關的癌症和白血病等。
除了這個最大的試驗場，蘇聯另一個頻繁組織核試驗的地方是新地島的米圖西喀灣核試驗區。新地島是一個荒涼的島嶼，蘇聯在這裡一共進行了244次核測試，其中包括飽受爭議的“沙皇邦巴”氫彈。1961年10月30日，蘇軍1架經改裝的圖-95轟炸機投下巨大的“沙皇邦巴”。其熱輻射居然給100公里外的人造成重度燒傷，900公里外還能看到閃光。
在蘇聯進行的715次核武器試驗中，計有219次是在大氣環境下進行，有496次是地下核試驗。在這些測試中，很多無辜的平民受到傷害。根據上世紀九十年代的統計數據，僅塞米巴拉金斯克試驗場附近，就大約有6萬人死於核輻射誘發的癌症。
1990年10月24日，蘇聯最後一次進行核試驗。蘇聯解體後，俄羅斯也陸續進行過數次核試驗，但他們繼承了足夠多的核武器和核技術，對大搞核試驗興趣不大，而是專注於發展潛射彈道導彈、洲際戰略彈道導彈等。
