Lịch sử thiết kế bom nhiệt hạch Teller–Ulam
Lịch sử > Những phát triển của Liên Xô

Các nhà khoa học Liên Xô cũng có một chương trình phát triển bom nhiệt hạch riêng, và cũng gặp nhiều khó khăn trong việc phát triển vũ khí hợp hạch có đương lượng nổ cỡ megaton. Vì điệp viên Klaus Fuchs đã từng làm việc tại Los Alamos trong giai đoạn phát triển ban đầu của bom nhiệt hạch (trước khi Ulam và Teller hoàn thiện thiết kế), vậy nên ông không có thông tin gì về phát triển bom nhiệt hạch có giá trị cho Liên Xô. Các nhà vật lý Liên Xô đã tự phát triển bom một cách độc lập.
Những thiết kế đầu tiên được thực hiện bởi Andrei Sakharov và Vitaly Ginzburg từ năm 1949 (trước khi Liên Xô có bom nguyên tử), was được đặt tên là Sloika, theo tên loại bánh ngọt nhiều lớp của Nga, và không có cấu hình giống như của Teller–Ulam, mà đã sử dụng xen kẽ lớp vật liệu phân hạch và nhiên liệu hợp hạch lithium deuteride và tritium. Mặc dù phản ứng tổng hợp hạt nhân đã đạt được nhưng nó không đạt đến một thiết kế bom theo giai đoạn, và vụ thử nghiệm "bom nhiệt hạch" có mã Joe 4 đầu tiên của Liên Xô thực chất chưa là vụ thử bom nhiệt hạch thực sự. Nó giống như một quả bom hạt nhân tăng cường hơn là một thiết kế bom nhiệt hạch hoàn chỉnh chư của thiết kế Ulam-Teller (dù rằng nó đã sử dụng lượng nhiên liệu hợp hạch lớn hơn). Tuy nhiên, khi được thử nghiệm vào năm 1953, với đương lượng nổ 400 kilotons (chỉ từ 15 đến 20% là năng lượng từ pha hợp hạch), Sloika lại phù hợp để trở thành một thứ vũ khí thực sự có thể nhắm đến các mục tiêu quân sự chứ không giống như thiết bị nổ trong thử nghiệm "Ivy Mike" (dù nó cũng chưa được triển khai rộng rãi). Teller đã đề xuất một mẫu thiết kế tương tự vào năm 1946 đặt tên là "Đồng hồ báo thức", dù rằng cuối cùng nó không được phát triển hay thử nghiệm.
Những nỗ lực nhằm sử dụng thiết kế  Sloika để đạt tới đương lượng nổ megaton là không khả thi như những đồng nghiệp người Mỹ nhận ra, nhưng nó vẫn là thứ vũ khí có giá trị thực tế, khi nó có đương lượng nổ lớn gấp 20 lần quả bom hạt nhân đầu tiên của Liên Xô, do vậy đây cũng là một thành tựu đáng kể. Các nhà vật lý Liên Xô đã tính toán rằng thiết kế khả thi nhất có thể cho đương lượng nổ cỡ 1 megaton nếu như nó được đẩy tới giới hạn. Sau khi vụ thử bom "Ivy Mike" của Mỹ diễn ra năm 1952, đã chứng tỏ rằng quả bom nhiệt hạch cỡ lớn hơn 1 megaton có thể được chế tạo, các nhà thiết kế Liên Xô đã tiếp tục nâng cấp bản thiết kế Sloika ("Phát kiến đầu tiên"). "Phát kiến thứ hai", như Sakharov đã nhắc đến trong hồi ký, là đề xuất từ trước đó của Ginzburg vào tháng 11 năm 1948, sử dụng lithium deuteride trong quả bom, mà sau đó, sẽ được bắn phá bởi neutron, tổng hợp ra tritium. Cuối năm 1953, nhà vật lý Viktor Davidenko đã đạt được bước đột phá, ông giữ lại phần sơ cấp và thứ cấp của quả bom trong các phần riêng biệt ("tầng"). Bước đột phá tiếp theo được Sakharov và Yakov Zeldovich tìm ra vào mùa thu năm 1954, sử dụng tia X từ trong quả bom hạt nhân đầu tiên để nén phần thứ cấp trước khi diễn ra phản ứng hợp hạch ("vụ nổ bức xạ"). "Ý tưởng thứ 3" của Sakharov, được thử nghiệm trong vụ thử hạt nhân "RDS-37" vào tháng 11 năm 1955 với đương lượng nổ 1,6 Mt.
Nếu như Liên Xô có thể thu thập phân tích dữ liệu từ vụ thử nghiệm "Ivy Mike" hoặc "Castle Bravo", thì Liên Xô sẽ có khả năng nhận thấy rằng phần phân hạch sơ cấp được tách biệt với phần hợp hạch thứ cấp, và đó cũng là mấu chốt của thiết kế bom nhiệt hạch Teller-Ulam.(De Geer 1991) Một trong các nhà khoa học Liên Xô giữ vai trò quan trọng trong phát triển bom, Yuli Khariton, sau này đã nói:
Vào lúc đó, các nghiên cứu của Liên Xô đã không được tổ chức một cách quy mô, và không đạt được các thành tựu đáng kể, dù các phân tích hóa học trong mẫu bụi phóng xạ có thể cung cấp một số thông tin hữu ích về các thành phần hóa học được sinh ra sau vụ nổ. Mối tương quan giữa các đồng vị phân rã nhanh được hình thành trong phản ứng nhiệt hạch có thể khiến có thể giúp đánh giá mức độ nén của nhiên liệu nhiệt hạch, nhưng chỉ biết được mức độ nén cũng không cho phép các nhà khoa học Liên Xô kết luận quả bom được kích nổ như thế nào, và thiết kế của quả bom vẫn là bí mật.
Sakharov mở đầu trong hồi ký rằng ông và Davidenko đã đựng bụi phóng xạ một vài ngày sau vụ thử "Mike" với hi vọng sẽ có thể phân tích nó để thu thập dữ liệu, nhưng một nhà hóa học tại Arzamas-16 (phòng thí nghiệm hạt nhân) đã đổ nhầm nó xuống cống trước khi đem đi phân tích. Chỉ đến mùa thu năm 1952, Liên Xô mới thiết lập một hệ thống có tổ chức để theo dõi dữ liệu bụi phóng xạ. Tuy nhiên, cuốn hồi ký [cần dẫn nguồn] cũng viết rằng, đương lượng nổ từ vụ thử Castle Bravo đã cho Sakharov thấy rẳng thiết kế bom của Mỹ đã vượt trước thiết kế bom của Liên Xô rất nhiều, và ông cho rằng người Mỹ đã cho nổ một quả bom phân hạch riêng, và bằng cách nào đó sử dụng năng lượng tạo ra để nén lượng nhiên liệu hợp hạch. Nhưng ông tự hỏi mình làm thế nào, để một vụ nổ bom phân hạch riêng biệt từ một phía lại có thể sử dụng để nén quả cầu nhiên liệu nhiệt hạch trong khoảng đối xứng 5%? Và câu trả lời chợt nảy ra! Sử dụng tia X![cần dẫn nguồn]
Tháng 10 năm 1961 Liên Xô thử bom nhiệt hạch hạng nặng Bom Sa hoàng. Đó là một quả bom nhiệt hạch có đương lượng nổ 50 Mt với gần 97% năng lượng sinh ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân. Lõi uranium được thay thế bằng chì ngay trước khi vụ thử diễn ra, để làm giảm lượng bụi phóng xạ. Nếu như được thử nghiệm như thiết kế ban đầu, nó sẽ có đương lượng nổ khoảng 100 Mt. Vũ khí nhiệt hạch về kỹ thuật hoàn toàn có thể được triển khai (trong cuộc thử nghiệm nó được thả từ chiếc máy bay ném bom đã được sửa đổi lại), nhưng không thể sử dụng trong thực tế quân sự, và nó mang ý nghĩa biểu dương sức mạnh nhiều hơn. Đây cũng là vụ thử hạt nhân lớn nhất được thực hiện.