1961年10月30日，一架TU-95式轟炸機飛往了北極圈的新地島，執行了一項特殊的任務。它裝載了一枚直徑2.1米，長8米，重達27噸，名叫“沙皇炸彈”的核彈，爲的是測試核彈爆炸的威力。雖然這枚核彈配備了巨型降落傘，盡可能給飛機提供多一點的逃離時間，但機上的人員仍有50%的犧牲概率。
核彈的威力到底有多大？在沙皇炸彈爆炸後的百萬分之一秒裏，核反應釋放出的巨大能量，能夠瞬間把爆炸中心加熱到上億攝氏度，相當于宇宙超新星爆發的威力。巨大的爆炸形成了一個快速擴張的火球，它的直徑可以在10秒內迅速膨脹到8000米，之後形成的蘑菇雲會不斷上升，穿過地球大氣層的對流層和平流層，在10分鍾後達到最大的高度67000米，這比七座珠穆朗瑪峰的高度還要高。1977年美國國防部和能源發展管理局發布了一項文件，核彈的能量主要通過四種途徑釋放，分別是光輻射，爆炸沖擊波，初始核輻射和殘余核輻射。
就拿美軍現役最強的核武器B83核彈頭爲例子，從剛剛講到的四個方面來感受它的真正威力。當核彈被引爆後，爆炸初期的火球會帶來強烈的光輻射，它的亮度是太陽表面的數倍，能讓看到它的人失明大約40分鍾，強光在離爆炸點12千米的地方，仍然具有11卡/cm²的能量，可以点燃一些深色的衣物，并且直接造成人体的三级烧伤。但被烧伤的人不会感到疼痛，因为皮下的神经组织已经被烧毁了，随后到来的就是爆炸的冲击波了，冲击波产生的气压波动被叫做超压。在空旷的平地上，人类可能在30PSI的沖擊波中存活下來，但在城市中 沖擊波帶來的破壞就不只是氣壓波動了。僅僅1PSI的超壓就可以震碎玻璃，劃傷附近的人群。而3PSI的超壓就能破壞住宅結構，造成人員傷亡。到了5PSI超壓時，大多數的建築物都會倒塌，而10PSI的超壓會讓鋼筋混凝土的建築物遭到嚴重破壞，直接造成附近的人員死亡。
投彈者一般會根據核彈爆炸的當量，計算出最合適的爆炸高度來強化沖擊波的威力。如果核彈在空中引爆，它會借助地面的反射增強遠處的沖擊波，加強爆炸的破壞效果，相比較于沖擊波和光輻射。其實最不需要擔心的，就是核輻射的危害，因爲核輻射致命範圍比較小，人類幾乎沒有機會死在它的手上。如果引爆美國B83核彈後，它能對周圍2500米範圍內的人類，産生超過5000毫西弗的核輻射，相當于在醫院做了80000多次胸透檢查。人們一般會在幾個小時到幾周的時間裏死去。但在這之前，爆炸産生的光輻射強度能達到290卡/cm²，冲击波的超压能达到16PSI，讓時速高達600000m/h的風暴，攜帶著磚石玻璃和鋼筋水泥沖向已經面目全非的你，因此根本不會活到被核輻射殺死的那一刻。
除此之外，爆炸之後還會産生放射性落塵。如果在地面引爆核彈，會揚起巨大數量，沾染輻射的泥土顆粒，這些顆粒會隨著蘑菇雲升到高空，然後向爆炸地點的下風向飄散，對落塵地區産生嚴重的安全威脅，時間往往長達好幾年，雖然核彈的威力巨大，但一些規模龐大的城市就需要更多的核彈才能完全破壞。截至2018年，全世界一共有大約15000枚核彈，如果把它們全部分散開來引爆，仍然可以瞬間抹去世界上所有的城市和地球一半的人口。