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구 소련의 핵폭탄(원자폭탄) 개발을 위한 최초의 프로젝트는 Soviet atomic bomb project(러시아어 : Советский проект атомной бомбы)였다. 이 프로젝트는 제2차 세계대전이 진행 중이던 때에 스탈린이 승인한 비밀 연구개발 프로그램이었다. 소련 과학계는 1930년대 전반기에도 핵폭탄 제조 가능성에 대해서 논의가 있었으나 구체적인 제안은 1940년에야 가능했다.
1941년 2월 독일이 소련을 침공하면서 이 프로젝트는 제대로 진행되지 않았다. 그리고 당시에는 소련에서 핵무기 프로그램은 크게 중요하게 취급되지 않았고 대부분의 핵무기 관련 작업이 비밀로 분류되지도 않았고 논문도 학술지에 공개되었다. 그리고 스탈린도 러시아 과학자들이 소유하고 있던 핵 지식과 소련 군 기술 지부에서 제공하는 야금 및 광산산업에 대해서 무시했다. 당시 소련 공군 장교로 근무 중이던 러시아 물리학자인 게오르그 플로로프(Georgy Flyorov)는 미국, 영국, 독일의 과학자들이 물리학이 지속적으로 발전하고 있음에도 불구하고 핵분열 등 핵과학에 대한 논문을 출판하지 않는 점을 보고 연합군이 비밀리에 'superweapon'을 개발하는 것으로 의심하였다.  플로로프는 1942년 두개의 기밀편지를 스탈린에게 보냈다. 첫번째 편지는 동맹국들에서 핵폭탄이 개발이 진행되고 있음과 소련에서 핵폭탄에 대해 소홀한데 대한 스탈린의 관심 부족을 비판했고, 두번째 편지는 Konstantin Petrzhak와 함께 쓴 것으로 우라늄 핵폭탄 제조의 필수성을 강조하고 우라늄 핵폭탄 제조를 지체해서는 안된다는 내용이었다.
편지를 읽은 스탈린은 즉시 군에서 물리학자를 차출하고 공학물리학자인  Anatoly Alexandrov와 핵 물리학자인 Igor V. Kurchatov에게 핵폭탄 프로젝트의 권한을 부여하였다.
프로젝트는 실질적으로는 소련 정보국이 입수한 미국의 맨해튼 프로젝트(Manhattan Project)에 대한 첩보보고서에 대한 대응으로 시작되었다.
목적을 달성하기 위해, 모스크바 근처의 Kurchatov에 Laboratory No. 2가 설립되었다. 그리고 동시에 플로로프는 Dubna에 설립된 핵반응 실험실로 이동하여 융합요소 및 열 반응연구에 집중하였다. 1942후반기에 소련의 국가방위위원회는 육군에 공식적으로 프로그램을 이양하고 Lovrentiy Beria을 NKVD의 수장으로 임명하여 전쟁기간 동안 우라늄 등 원료를 확보하는 일을 감독토록 하였다.
러시아 과학자들의 가속되는 노력에도 불구하고 무기급 우라늄을 사용하여 폭탄을 만드는 것이 희망이 없는 것처럼 보인다고 역사학자들은 보고했다. 이고르 쿠치타프(Igor Kurchatov)는 우라늄 폭탄에 대한 의구심을 숨겼으며 NKVD가 영국 자료를 제공한 후에 무기 등급 플루토늄을 사용하여 폭탄을 개발했다.
1945년 제2차 세계 대전을 공식적으로 종식시킨 일본의 핵폭탄 피폭을 경험한 후 소련 정치국은 가능한 한 빨리 핵무기 개발하기 위해서 특별위원회를 설치하였다. 1946년 4월 9일, 소련 인민위원회는 KB-11 설계국을 창설했다. 이 사무국은 주로 미국의 접근 방식에 기초를 두고 무기 등급의 플루토늄으로 기폭시키는 방법을 적용하였다. 이 시점에서 프로그램은 신속하게 수행되어 1946년 10월 25일 모스크바 근처의 첫 번째 원자로를 만들었다.
이 개발 프로젝트는 독일의 무기 프로젝트와 미국 맨해튼 프로젝트에서 수집된 첩보를 통해서 적극적으로 추진되었다. 전후 체포된 독일의 과학자들을 프로젝트에 참여시키고 소련의 정보국의 스파이 링(Spy ring)에서 수집한 정보를 의존하여 개발은 한층 가속되었다.
1949년 8월 29일, 소련은 카자흐스탄의 세미팔라틴스크(Semipalatinsk)에서 미국의 설계를 기반으로 한 최초의 핵탄두 시험(First Lightning)를 비밀리에 수행하여 성공했다.
RDS-37은 1955년 11월 22일에 1.6메가톤의 위력을 보여 시험은 성공적이었다. 이러한 수준의 폭발위력은 소련이 미국과 경쟁할 수 있다는 것을 보여주는 것으로 6년 전에  소련이 처음 개발하여 시험한 핵폭탄보다 폭발위력이 거의 백 배나 더 컸다.

이후 지속적으로 핵포탄을 제조하여 엄청난 양의 핵탄두 등을 배치하였다. 그러나 미국과의 핵무기 감축 협상으로 90년 중반 이후에는 감축을 실시하고 있다. 그리고 러시아 연방으로 되면서 독립한 우크라이나 등의 국가들로부터 핵무기를 인수하는 작업도 실시하였다.

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