На 188-й секунде после сброса супербомбы остров Новая Земля был озарен длительным свечением небывалой яркости. Взрыв произошел на высоте 4000 м. Самолет-носитель в это время находился на удалении от взрыва 40 км, а дублер – 55 км.
Воздействие от ударной волны для экипажей было достаточно ощутимым, однако затруднений в пилотировании не вызывало. Отказов в работе самолетного оборудования не произошло».
Проведение столь грозного ядерного испытания обусловило резкое ускорение политического процесса по разработке и подписанию Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой (в трех средах). 5 августа 1963 г. он был открыт для подписания, а 10 октября 1963 г. вступил в силу. Но испытания в атмосфере еще продолжали Франция (до 14 сентября 1974 г.) и Китай (до 16 октября 1980 г.).
С 1959 г. полигон начал готовиться к проведению подземных ядерных испытаний в штольнях, так как Правительство СССР приняло решение о создании геофизической станции (ГФС) в горном массиве у пролива Маточкин Шар. К середине 1963 г. две штольни («Г» и «Б») были готовы к такому испытанию.
В конце июня 1964 г., в разгар подготовки к первому подземному ЯИ на СИПНЗ, штольню посетил главком ВМФ С.П. Горшков. Он прошел по штольне, побывал в каждом боксе, где принял доклады соответствующих ответственных лиц.
«...После выполнения горнопроходческих и монтажных работ, подготовки датчиков и регистраторов доступ в штольню закрыли на трое суток. За это время специалисты Минсредмаша установили в концевом боксе ядерное изделие, подлежащее испытаниям. Горняки начали забивку штольни. Испытатели очень беспокоились, чтобы не были повреждены юстировка КВИ и приборные столы при движении вагонеток с бетоном и щебнем. Оставалось положиться на мастерство и ответственность горняков.
Примерно за два дня до взрыва личному составу первого броска было дано указание освоить автономные дыхательные аппараты – изолирующие противогазы ИП-46.
За несколько часов до времени "Ч" весь личный состав из жилого городка был вывезен на плавсредствах в район мыса Столбовой на выходе из пролива Маточкин Шар. Испытатели из состава первого броска сосредоточились на командном пункте автоматики (КПА), откуда осуществлялся подрыв изделия. Видимость была хорошая, и гора просматривалась.
И вот 18 сентября 1964 г. наступило время "Ч". Взрыв! Гора как бы приподнялась на несколько метров и осела на место. Затем под ногами заколебалась почва, и раздался негромкий гул.
К штольне направились дозиметрическая разведка и горноспасатели. Получив доклад об уровнях радиации, двинулись к штольне испытатели первого броска. Все были одеты в защитные прорезиненные костюмы и снабжены изолирующими противогазами ИП-46. Построились у входа в штольню, пересчитались, на спинах мелом написали друг другу фамилии. Надели противогазы, включили дыхательные аппараты и поочередно пошли в устье штольни.
В начале туннеля разрушений не было. Но по мере удаления от входа порода частично обрушилась. В одном месте к датчикам регистрации гамма-излучения В.А. Вахламееву и В.Н. Зайцеву пришлось добираться по-пластунски. Всюду в воздухе висела пыль.
Из-за просачивания радиоактивных газов через завивочный комплекс в штольне начал быстро подниматься уровень радиации. Не мешкая, испытатели сняли все пленки из фоторегистраторов, чтобы не «засветить», и, выйдя наружу, передали их для доставки в научно-испытательную часть (НИЧ) полигона на проявление и расшифровку специалистами-аналитиками, т. е. отказались от регистрации полученной дозы облучения. Так было не раз на обоих полигонах СССР. Люди стремились выполнить свой долг (свою работу) любой ценой. Дело здесь в том, что требования к радиационной безопасности были жесткие. И получить разрешение на «повышенную» дозу было практически невозможно. За нарушение правил техники безопасности могли строго наказать. Но работу хотелось тем не менее выполнить; получить какие-то интересные данные и т. п.» (из воспоминаний новоземельцев В.А. Вахламеева и В.М. Галкина).
24 октября 1990 г. было проведено последнее ядерное испытание не только на Новоземельском полигоне, но и в Советском Союзе: в штольне А-13Н осуществлен групповой подрыв ядерных устройств. Испытание прошло в штатном режиме: полный камуфлет, радиоактивные продукты локализованы в горном массиве, в атмосфере – фон.
Начальниками СИПНЗ в период проведения подземных ядерных испытаний являлись: вице-адмирал Збрицкий Евгений Павлович (1963—1969), контр-адмиралы Стешенко Василий Константинович (1969—1970), Миненко Никифор Георгиевич (1970—1974), вице-адмиралы Кострицкий Станислав Петрович (1974—1982 годы), Чиров Валентин Кузьмич (1982—1985), контр-адмирал Горожин Евгений Павлович (1985—1989) и вице-адмирал Горев Виктор Алексеевич (1989—1993).