AN602（俄語：АН602），別稱「沙皇炸彈」（俄語：Царь-бомба），是冷戰期間蘇聯所製造的氫彈，總共製造兩枚，其中一枚於1961年10月30日在新地島試爆，另一枚作為研究與備用。它是人類至今所引爆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。
它的爆炸當量本來相當於一億噸的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，會導致內政難題與外交風波，因此將核彈減半為5000萬噸的爆炸威力。儘管被削減了一半的威力，沙皇炸彈的威力依舊是第二次世界大戰末期投擲於廣島和長崎的「小男孩」原子彈的3800倍，「胖子」原子彈的2300倍。雖然蘇聯成功完成試爆，沙皇炸彈仍然從未列入現役武器，蘇聯軍方僅想要將沙皇炸彈作為蘇聯在軍力上的象徵與展示。
「沙皇」一詞慣用於描述俄羅斯的巨型事物，如沙皇鍾、沙皇炮等。AN602擁有諸多別稱，例如RDS-220（РДС-220）、RDS-202（РДС-202）、RN202、PH202、AH602、大伊凡、大伊萬等，其中情局代號為「JOE 111」。
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[1]，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主，然後壓縮程序變成核聚變；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聚變階段，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的正回授；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一億噸TNT炸彈的威力，不過經過俄方物理學家的計算與評估後，假設沙皇炸彈在英格蘭中部發威，尤其若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，致命的放射性塵埃更是能影響到蘇聯的邊界地區。為了避免塵埃影響，原來包覆融合蕊用的鈾238被換成鉛，這樣就能控制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%來自於核聚變方式；後來的試爆也都按照這個方式，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。
一開始美國方面估計爆炸當量是5700萬噸TNT，但是從1991年起俄羅斯的資料宣稱只有5000萬噸。爆炸能量於39納秒內釋放出超過21萬太焦耳,其功率超過5.4×1024瓦特。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（其實這是原先計劃威力）。
爆炸當時所產生的火球半徑達4600米，已超過引爆的高度，所以火球很快地就席捲了地面，並迅速擴散到投擲的高度，在將近1000公裡外的地方都可看見。爆炸產生的蕈狀雲寬近40公裡，高約64公裡，相當於珠穆朗瑪峰海拔高度的7倍多；爆炸產生的熱風甚可以讓遠在170公裡以外的人受到3級灼傷，爆炸的閃光能造成220公裡以外人的眼睛劇痛與灼傷，甚至造成白內障以及失明。
整個爆炸連芬蘭都能發現和感覺到，並造成當地許多房屋的玻璃破碎；爆炸的暴風壓力在引爆點正下方就高達每平方英寸300磅(壓力等同於210,920.86kg/m)，足足向外吹送了將近1000公裡的範圍。雖然這一次試爆是在空中試爆，但是往地球傳送的震波被美國地質調查儀偵測到引起芮氏地震規模5~5.25的地震。
距離測試地點55公裡外的塞佛尼殖墾地（Severny settlement）中所有木造或磚造的房屋全毀；數百公裡內的木造房屋均全毀，只有磚造或石造房屋殘留，但是門窗與屋頂都被強風吹走；爆炸後的電磁脈衝波足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期；爆炸後所引發的大氣擾動（atmospheric disturbance）環繞了地球三次。
沙皇炸彈的試爆威力為5000萬噸TNT當量，在全世界所有已知爆炸事件中規模排名第二，僅次於導致恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石坑事件。
與前面提到的通古斯事件比較，這一次的試爆規模大了將近三倍（通古斯加事件的爆炸威力相當於1000-1500萬噸TNT當量）；至於形成美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑的撞擊事件的威力大約為1000萬噸TNT當量，相當於480顆空投在長崎的胖子原子彈，或者是688顆在廣島市引爆的小男孩原子彈，其規模排名第四。