「沙皇」一詞慣用於描述俄羅斯的巨型事物，如沙皇鍾、沙皇炮等。
AN602（俄語：АН602），別稱「沙皇炸彈」（俄語：Царь-бомба），是冷戰期間蘇聯所製造的氫彈，總共製造兩枚，其中一枚於1961年10月30日在新地島試爆，另一枚作為研究與備用。它是人類至今所製造過所有種類的炸彈中，體積、重量和威力上均為最強大的炸彈。
它的爆炸當量本來相當於一億噸的TNT炸藥，不過蘇聯當局憂心試爆後的核子落塵對環境的嚴重影響，會導致內政難題與外交風波，因此將核彈減半為5000萬噸的爆炸威力。儘管被刪減了一半的威力，沙皇炸彈的威力依舊是第二次世界大戰末期投擲於廣島的「小男孩」原子彈之3846倍。雖然蘇聯成功完成試爆，沙皇炸彈仍然從未列入現役武器，蘇聯軍方僅想要將沙皇炸彈作為蘇聯在軍力上的象徵與展示。
沙皇炸彈(Царь-бомба)，型號為RDS-220型核彈，代號為“伊万”，也稱為“沙皇炸彈”。是一枚蘇聯在冷戰時期製造的超級氫彈。“沙皇炸彈”之名即意謂著它是“炸彈之王”，因為它是人類至今所製造過所有種類的炸彈中，不管是在體積，重量或者威力上都是最強大的炸彈。
它的爆炸當量原設計為1億噸TNT，一個研製者們事先未考慮到的問題擺在了眼前：這枚核彈的殺傷半徑1000公里蘇聯的試驗場沒有一個地方能進行試爆!後來，經過反复論證，才決定採取一種折衷的辦法：裝藥量減為一半，即5000萬噸當量。儘管就算被刪減了一半的威力之後，沙皇炸彈的威力依舊為二戰末期投擲於廣島的“小男孩”原子彈的3846倍。
1961年是一個歷史上不吉利的年份，柏林牆在赫魯曉夫的支持下開始建造。東西方對峙再次加劇;同時法國在前一年是試爆了第一顆核彈“藍色跳鼠”成為歐洲第二個，全世界第四個國家級核武俱樂部的會員。
在這麼僵持與緊繃的環境下，蘇俄以試爆對世界發聲，表示蘇聯仍然不是可以輕忽的對象。
赫魯曉夫於聯合國大會以鞋子拍桌的囂張照片
當時蘇聯最大的核武研究機構“全俄羅斯物理技術科學研究中心”致信蘇共中央提出研發“全球最強大號核武”，1961年7月10日時任總書記的赫魯曉夫批准了這項可怕的計劃。不過他同時要求在同年十月底左右完成試爆，剛好是第22屆蘇共黨代表大會會期，赫魯曉夫要用超級核武的試爆來鞏固自己的地位。
沙皇炸彈是第一種實用的三階段性核武器設計又稱三相彈，原子彈是用核裂變來釋放能量。氫彈是通過一枚原子彈做扳機。激發熱核裝料來引發核聚變。而沙皇炸彈在氫彈的在熱核裝料外包上一層鈾238外殼，聚變反應時產生的高能中子轟擊鈾外殼再次引發裂變反應。爆炸威力更加強大。其原理是核裂變-核聚變-核裂變三個過程，所以叫三相彈。它使普通氫彈的威力得到了成倍提高。
打個比方說，有個叫原子彈的傢伙穿上件熱核材料做的馬甲就成了氫彈，後來又在外面套上件貧鈾材料(鈾238)做的防彈馬甲就改叫三相彈了。
製造沙皇炸彈照片
“沙皇炸彈”最初的三階段設計理論上能達到1億噸當量的威力，但會產生覆蓋半個地球的巨量放射性塵埃。蘇聯科學家為了減小當量限制落塵，把第三級中包裹熱核材料的鈾238替換成了通常用於防中子的鉛皮，這樣使97%的能量來源於聚變方式。根據核聚變的特性： 聰明的俄國人就這樣把一枚超級核彈變成了人類有史以來最乾淨的核武器，雖然有著龐大的當量但致命的核塵埃卻很少。
沙皇炸彈研發者安德烈·德米特里耶維奇·薩哈羅夫及妻子
飛機掛載沙皇炸彈試爆
1961年冬天的一個凌晨，前蘇聯科拉半島的一座空軍基地基地，重達26噸的“沙皇”被艱難的裝上了一架被專門改裝過的圖-95“熊”式戰略轟炸機。這顆炸彈太大了，以至於圖中這架龐大的遠程轟炸機彈倉也無法容下它，只能改裝後掛在機腹下。
那天一大早，蘇聯國務委員帕拉夫斯基、戰略火箭軍司令莫斯卡連科元帥親自趕到基地觀看這次核試驗，重達26噸的“大伊万”氫彈被裝進了一架由利亞斯尼科夫駕駛的圖95戰略轟炸機。
新地島地圖
飛行員駕駛著這架飛向新地島核試驗常駕駛艙里布滿了蘇式特色的機械儀表，眼花繚亂，讓人滿眼充滿硬朗的質感。此時，飛機即將飛臨目標新地島上空。
數分鐘後，已經抵達目標區上空。飛行員戴上了護目鏡，蘇式護目鏡、頭盔、呼吸器配合在一起，形象非常恐怖和壓抑，同時也很像一隻綠頭蒼蠅。接到指揮中心指令，立即拋下了這個無法通過機場安檢的貨物，以最大速度逃離爆心。
沉重的“大伊凡”落下，減速傘迅速釋放：圖中藍線標明處為首先釋放的牽引傘，她的作用是拉出巨大的主瑟—主傘的面積數百平方米，如果靠資助打開，很難避免纏成一團打不開的意外。
飛機上的機械指揮儀裝置嘀嗒作響，緩緩指向零位，那也是也是預定的起爆時刻——“大伊凡”在目標區上空4000米準時起爆，一個人造太陽開始迅速裂開，由於當量太高，爆心周圍的天地在感光膠片上顯得如同黑夜。
爆炸情形
一秒鐘後，“黑夜”不再，第一步裂變起爆過程完成，一道絢麗的天空閃光——氫彈不能被直接引爆，必須首先完成一個原子彈似的裂變起爆，依靠這個爆破造成的瞬間高溫(上億度)高壓，實現核聚變——這第二步才是真正的氫彈爆炸。
大伊凡”在試驗場上空爆炸。飛機以最快的速度離開了投彈地點，並在氫彈爆炸前飛出了250公里。爆炸後發出的耀眼紅光直刺駕駛艙。所幸的是，機組人員已事先戴上了墨鏡。
飛機風馳電掣般地繼續逃逸，可是衝擊波來勢更快。它將飛機一會兒拋上，一會兒拋下。身後形成了一個新地島居民誰也未曾見過的令人失魂落魄的蘑菇雲，迅速膨脹並盤旋上升。
研究人員紀錄爆炸數據
利亞斯尼科夫和試驗場負責人庫德里亞采夫後來是這麼回憶當時的爆炸情景的：“我們看到一道強烈的光，給我們的感覺比100 萬個太陽還要亮。儘管爆炸中心離試驗場指揮所和飛機已經有250公里，但大家的眼睛還是感到一種強烈刺激的灼熱。爆炸發生時，轟炸機與艦艇、地面的無線電聯繫全部中斷，一小時後才恢復，電磁擾動三次傳遍全球，通紅的蘑菇雲高達70公里!”
這一刻，架設在700公里外城鎮的攝像機拍到了同步的畫面，天空猶如日出被照得發紅，一場絢爛的核煙花。城鎮安靜的迎來黎明，也將隨後迎來末日，居民們已被提前疏散。
爆炸後10分鐘景象
核爆炸後，4000公里內的飛機、飛彈、雷達、通訊等設備全部受到不同程度的影響。據稱，這枚核彈空爆後，蘇軍整個通訊失去聯繫的時間長達一個多小時。城門失火，殃及池魚。這次空爆，美軍也莫名其妙地遭了殃。因為方圓4000公里範圍內的飛機、雷達和通訊等電子系統受到輕重不等的衝擊。首當其衝的是最靠近蘇聯國土的阿拉斯加和格陵蘭島，美軍駐阿拉斯加和格陵蘭島上的北美防空司令部的電子系統大都受損，雷達無法操作，通訊中斷。
投下炸彈軍機飛速逃離現場
蘇聯軍方並沒有將這枚氫彈用在戰場上的打算，蘇聯軍方認為除了藉由建造完成以及威力釋放後的結果達成對西方世界的震懾與恐嚇之外，實際上對於這枚大傢伙要如何運用才是最傷腦筋的事，因為它太大而丟不遠。
圖-95轟炸機雖然能夠攜帶這個大傢伙飛上天，然後再找個地方重演一次“通古斯大爆炸”事件;問題是轟炸機就因此而飛不遠，也容易被擊落，所以就因此只建造了一枚實彈作為全世界最大也最單調的“煙火表演”與一枚作為研究與備用的啞彈。
