Operasi Totem
Totem 1

Uji coba Totem yang pertama didahului oleh tiga uji coba Kittens di Lapangan Emu pada 20 dan 30 September serta 6 Oktober. Mereka diadakan di daerah yang dinamai Lahan K, yang berjarak 6,4 kilometer di timur lapangan udara dan sekitar 13 kilometer di barat laut lahan utama uji coba. Uji coba-uji coba ini, yang dinamai "Kittens" oleh pihak Inggris, tidak menghasilkan ledakan nuklir, melainkan ledakan konvensional; polonium-210, berilium, dan uranium (yang kelimpahannya banyak di alam, bukan isotop) digunakan untuk menyelidiki performa inisiator neutron. Kittens dilaksanakan tanpa persetujuan pemerintah Australia dan tanpa arahan kepada pemerintah Australia dari ilmuwan Australia dan Inggris. Kittens menyebabkan penyebaran berilium toksik dan polonium dengan radioaktivitas tinggi ke sekitar lahan uji coba. Tindak lanjut diadakan sehingga lahan uji coba utama tidak tercemar dan daerah yang terdampak diamankan hingga polonium meluruh ke tingkat yang aman.
Gladi bersih dengan skala penuh diselenggarakan pada 1 Oktober. Hitung mundur untuk uji coba yang sesungguhnya dimulai pada 7 Oktober lalu hitung mundur dibatalkan karena cuaca buruk. Hujan turun pada 8 Oktober. Pelaksanaan uji coba pada 10 Oktober tidak dapat diharapkan terjadi. Tanggal 11 Oktober adalah hari Ahad maka uji coba dijadwalkan mundur menjadi pada 12 Oktober lalu ditunda lagi sehari sebanyak dua kali. Pada penjadwalan ini, cuaca mendukung uji coba. Tamu VIP dan perwakilan media terbang dari Adelaide pada dini hari dengan jendela pesawat yang ditutup dengan kanvas sehingga penumpang tidak dapat mengetahui letak pasti lahan uji coba.
Rangkaian uji coba diledakkan dari menara pada pukul 07.00 tanggal 14 Oktober waktu setempat. Ledakan diprakirakan menghasilkan kekuatan antara 0,25 dan 10 kiloton TNT (1,0 dan 41,8 TJ), sebagian besar berkekuatan dalam jangkauan 2 sampai 3 kiloton TNT (8,4 sampai 12,6 TJ). Pada kenyataannya hasil ledakan lebih tinggi daripada prakiraan: Penney memperkirakan kekuatannya 10 kiloton TNT (42 TJ). Awan ledakan naik ke ketinggian 4.600 meter. Angin yang sedikit mengakibatkan awan mempertahankan bentuknya selama 24 jam dan memproduksi pola luruhan yang padat di daerah yang dekat dengan lahan uji coba, tidak seperti yang pernah diamati sebelumnya.
Lima pesawat Lincoln, yang bertugas mengambil sampel awan, melakukan 15 perjalanan dalam tiga jam. Saringan (filter) pesawat-pesawat tersebut ditemukan memiliki radioaktivitas yang melebihi persyaratan tim radiokimia sehingga dibiarkan terlebih dahulu selama 12 jam. Awak pesawat diperiksa, apakah mereka terkontaminasi; setelah mereka mandi, mereka ditemukan bebas kontaminasi. Pesawat-pesawat tersebut diparkir jauh dari pesawat lain. Tim bahaya (hazard) menemukan kontaminasi pada moncong dan ekor pesawat, kontaminasi itu ada pada batas yang dapat diterima. Awak darat diizinkan bekerja di pesawat-pesawat tersebut tetapi diberi petunjuk agar tidak makan atau merokok selama bekerja di sana.
Tank Centurion, Nomor Registrasi 169041, terletak di sekitar 320 meter dari titik nol (titik pada permukaan Bumi yang paling dekat dengan peledakan). Pada dua jam sebelum uji coba, Centurion dibiarkan dengan lubang palka tertutup, mesin yang menyala, rem yang dilepas, serta boneka uji coba dengan lencana lapisan (seolah-olah adalah awak). Setelah uji coba, lencana lapisan menunjukkan bahwa awak akan mendapatkan radiasi yang dapat membuatnya sakit dalam beberapa jam dan mati dalam beberapa hari. Kerusakan pada tank sangat kurang daripada yang diprakirakan; tank tidak terbakar dan mesin masih menyala. Tank tersebut, Centurion, lalu dikemudikan menjauh dari lahan uji coba dengan mesinnya sendiri, tanpa bantuan kendaraan bermotor lain.
Tank Centurion rusak ringan, diperbaiki, lalu dipakai kembali. Setelah itu, Centurion ini disebut sebagai The Atomic Tank (Tank Atom) dan beroperasi dalam Perang Vietnam. Dalam baku tembak pada bulan Mei 1969, tank dengan nomor 169041 (kode radio 24C) ini terkena serangan granat berpeluncur roket (rocket propelled grenade, RPG) tetapi masih dapat terus dipakai dalam perang. The Atomic Tank kemudian diletakkan di Barak Robertson di Holtze, Litchfield. Walaupun ada tank lain yang diuji coba nuklir, 169041 adalah satu-satunya tank yang diketahui pernah diuji coba nuklir lalu masih beroperasi selama 23 tahun di kemudian hari, termasuk 15 bulan dalam medan perang.
Setelah uji coba Totem 1, kabut hitam bergulung melintasi daerah Wallatina dan stasiun Welbourn Hill di Granite Downs yang berada dalam jarak 175 kilometer dari lahan uji coba. Kejadian itu berujung pada kontaminasi radioaktif tingkat tinggi di tempat-tempat tersebut. Terdapat pertentangan tentang cedera yang dialami oleh orang Aborigin karena luruhan nuklir, terutama dari kabut tersebut. Sekitar 45 orang Yankuntjatjarra dilaporkan terkena kabut di Wallatina dan menjadi sakit. Komisi Kerajaan tahun 1985 menyimpulkan, "Orang Aborigin mengalami luruhan radioaktif Totem 1 yang berbentuk awan atau kabut hitam di atau dekat Wallatina. Hal ini mungkin membuat sebagian orang sakit untuk sementara. Komisi Kerajaan tidak memiliki bukti yang cukup untuk menyatakan apakah hal itu menyebabkan penyakit atau cedera lain."
Wartawan Inggris James Cameron pernah melaporkan percobaan-percobaan nuklir Bikini Atoll. Ia lalu menghadiri uji coba Totem 1. Kemudian, ia menjadi berpandangan pasifisme dan turut mendirikan Kampanye Pemberhentian Penggunaan Senjata Nuklir (Campaign for Nuclear Disarmament).