炸彈之王 沙皇炸彈（俄語：Царь-бомба），型號為RDS-220氫彈，代號為「伊凡」（Иван，Ivan），是在冷戰時期由蘇聯所製造的實驗氫彈，總共製造了兩枚。「炸彈之王 沙皇炸彈」之名即意謂着它是「炸彈之王」，因為它是人類至今所製造過所有種類的炸彈中，體積，重量和威力上均為最強大的炸彈。
彈體總重量；27公噸。
彈體總長度：8公尺。
彈體總直徑：2公尺。
試爆日期與時間：1961年10月30日早上11時32分（莫斯科時間）。
試爆地區：北冰洋新地島群島西岸，米圖西喀灣（Mityushikha Bay），鄰近蘇闊諾斯岬（Cape Sukhoy Nos）與D-2測試場（test field D-2）。
試爆地點：北緯73.85°，東經54.50°。
試爆方式：傘降式空投。
釋放高度：10,500m的高空。
引爆秒差：188秒。
引爆高度：4,200m的高度。
引爆方式：經由氣壓感測器感測到設定高度時自動引爆。
炸彈之王 沙皇炸彈它的爆炸當量（yield）本來相當於1億噸的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導致內政難題與外交風波，因此將核彈縮減為5000萬噸的爆炸威力。
儘管被刪減了一半的威力，炸彈之王 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原子彈的3846倍。雖然蘇聯成功完成試爆，炸彈之王 沙皇炸彈仍然從未列入現役武器，蘇聯軍方僅僅想要利用炸彈之王 沙皇炸彈作為蘇聯在軍力上的象徵與展示。
代號車里雅賓斯克-70（1991年後開放並更名為「斯涅任斯克」）是當初蘇聯兩大核武研發機構所在的城市之一，其中現在的「全俄羅斯物理技術科學研究中心-聯邦核子中心」提出研發建造特大號核武之後，蘇聯當時的總書記兼部長會議主席赫魯雪夫就在1961年7月10日批准了該項計劃。不過他同時也要求在同年十月底左右完成試爆，剛好是第22屆蘇共黨代會會期，赫魯雪夫可以試爆的成功來鞏固自己在蘇共黨中央的地位。
炸彈之王 沙皇炸彈的「沙皇」兩個字其實來自於其他兩個類似的俄羅斯大玩意兒；一個是沙皇鐘（Tsar Kolokol），全世界最大的青銅鐘；另外一個是全世界最大的榴彈砲（也是青銅製），沙皇砲（Tsar Pushka）。看在這麼大的噸位與威力上，西方世界就稱之為「炸彈之王 沙皇炸彈」。意思是只要冠上沙皇二字，就甚麼 都大..有趣的是，蘇俄也接受了這個稱號。
「Царь–колокол」在俄羅斯語中是「鐘王」的意思。沙皇鐘是世界最大的鐘。重量達216噸，高6.14米，直徑6.6米。在1737年，沙皇鐘遭遇大火，一部分被破壞，從此無法再發出聲音。
如上所言，蘇聯軍方並沒有將這枚「皇帝老子」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，因為它太大且丟不遠，Tu-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「大爆炸」事件；問題是轟炸機就因攜帶這個大傢伙而飛不遠，也容易被擊落，所以只建造了一枚實彈作為全世界最大也最單調的「煙火秀」與一枚作為研究與備用的啞彈。
1961年8月13日，一個不管是在迷信上甚至在歷史上都是一個不吉利的日子，柏林圍牆在史達林生前授意與赫魯雪夫的支持下開始建造，冷戰中東西方又一次的對峙與緊張開始產生；同時法國在一年前2月13日藉由在撒哈拉沙漠「藍色跳鼠」（Gerboise Bleue）試爆任務的成功而成為歐洲第二個(全世界第四個)國家級核武俱樂部的會員。
在一觸即發僵持與緊繃的局勢裡，蘇俄以核試爆對世界發聲，表示蘇聯仍然不是可以輕忽的對象；然而其後三年蘇聯卻一次核武試爆都沒有舉行過，但這並非蘇聯學到什麼教訓或者因這次試爆而導致蘇聯公民大量傷亡，而是因為隔年的10月14日，蘇聯與西方世界爆發了更嚴重的對峙，就是古巴飛彈危機。
爆炸過程與結果
炸彈之王 沙皇炸彈是一種具備三階段性爆炸的氫彈武器，雖然說它的爆炸威力被削減為5000萬噸，但是仍然相等於二戰中所有使用的炸彈總量十倍。它的第一階段的起爆以核分裂為準，然後壓縮程序變成核融合；大部分的氫彈都是利用第一階段所產生的能量壓縮成倍增的核融合階段，也就是從裂變引發聚變，聚變釋放出的中子誘發出更劇烈的裂變；炸彈之王 沙皇炸彈的威力在這一點上成功地表現出來。
理論上只要三個階段全部完成就能夠釋放出100百萬噸的威力，不過經過俄方物理學家的計算與評估後，假設炸彈之王 沙皇炸彈在英格蘭中部發威，尤其為了造成大規模地面破壞效果而以低空方式引爆，其引爆後含有放射物質的落塵也會輕易地影響到華沙公約組織國家；如果在當時的西德上空引爆，致命的落塵更是影響到蘇聯的邊界地區。
為了以落塵，原來包覆融合蕊用的鈾238被換成鉛，這樣也就能將融合反應中，擴大進行裂變反應的鈾原子與中子的速度。在融合階段中的中子加速裂變的過程也就被終止，因此全部的能量中大約97%來自於核融合方式；後來的試爆也都比照這個方式，以避免無法預期與控制的落塵造成鄰近或偏遠地區以及國家的嚴重影響。
附帶一提的是由於原子核中蘊藏巨大的能量，所以原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨着能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，叫核分裂，比如原子彈爆炸；如果是由輕的原子核變化為重的原子核，就是核融合，像是太陽發光發熱的能量來源。相比核分裂，核融合幾乎不會帶來放射性污染等環境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式。目前人類已經可以實現不受控制的核融合，主要如氫彈的爆炸。
50百萬噸當量等於2.1×10^17焦耳，據說在裂變與融合大約39納秒（nanosecond）過程中釋放出5.4×10^24瓦的能量，相當於同時期太陽1%的能量。如果用每立方公分1.654g的TNT炸藥來排列，50百萬噸的炸藥相當於30,230,000立方公尺的體積（1,067,000,000立方呎），這個立方體的邊長大約是300公尺。
結果
一開始美方估計爆炸當量是5700萬噸，但是從1991年起俄羅斯的資料宣稱只有5000萬噸；赫魯雪夫倒是在對蘇共大會演講的紀錄片當中「恫嚇」西方這一次試爆有一億噸TNT的威力（這是原來的威力）。
比較
新地島的試爆是全世界所有爆炸事件中規模排名第二的，希克蘇魯伯隕石坑才是第一名，規模相當於100萬億噸黃色炸藥（1014TNT當量），爆炸的結果就是導致白堊紀-第三紀滅絕事件的發生。
至於前面提到的通古斯加事件，這一次的試爆又比它規模大了將近三倍（通古斯加事件的爆炸威力相當於10～15百萬噸）；至於撞擊在美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑的威力大約是2.5百萬噸，相當於120顆丟在長崎的胖子原子彈，或者是172顆砸在廣島的小男孩原子彈，所以規模排名第四。
