1949年，苏联试爆第一颗原子弹，打破了美国4年的核垄断。1951年，中苏签署协议，中方向苏联提供铀矿，苏联也投桃报李承诺向中国提供核技术。1955年后，中国决定独立发展核技术。1957年10月中旬，中苏签署国防技术转让协议。苏联还计划向中国正式提供一些原子弹样品，并且还要给中国一些地地导弹和地空导弹。然而，随着两国关系的恶化，中苏有关核方面的合作很快地终止了。1960年，中苏关系走向冰点，苏联撤走了所有的苏联专家。虽然苏联撤走了所有的专家，但中国也不是一无所有。其中，最具技术含量的项目有一座实验性核反应堆，一座可以用来处理铀的设备，一个回旋加速器和用于气体扩山的设备。
此时的情况对于中国来说，可谓是天时地利人和。既有科学家，又有了苏联留下的设备，核武器简直是呼之欲出。1964年10月16日，中国在罗布泊试爆了第一颗原子弹。随后，中国核武器的发展进入了快车道。1966年9月9日，中国使用轰-6进行了核试爆。10月25日，中国试射了第一枚核导弹，同时加强了威力更大氢弹的研究。第二年6月17日，中国第一颗氢弹试爆成功。随着技术的发展，中国开始将核武器低当量化。当时中国核武器发展的最大目标就是把弹头微型化，从原来的20000公斤降到700公斤。这样，小型的核弹头就可以放在导弹里了。
中国发展核力量的时候，很注重多种核打击能力的发展。早在研制原子弹的时候中国就开始考虑空中运载工具的问题。中国运载核武器的飞机也一直在更新换代，从强-5到轰-5，又到现在轰-6，但就走到头了。欧美则不同，俄罗斯有图-160，美国更是有B-2轰炸机，只有中国还在用老旧的轰-6。当今世界，公认的5个核大国就是安理会的5个常任理事国。美俄无论在数量上还是质量上都是其他国家无法企及的。英法由于土地面积受限，则着重发展水下核威慑能力。中国虽然是也是核大国，但空中远程核打击能力较弱。说白了，世界上的核打击模式就是陆、海、空3种，中国则缺一门。中国的轰-6无法满足远程轰炸，因此中国的空中战略核打击能力大打折扣。所以中国可以被叫做核大国，但还远不是核强国。
之前还有媒体报过，中国空军到俄罗斯参加演习遇到的尴尬事件。当年援助中国的苏联专家来参观中国的战机方队，受到中国人的热烈欢迎。因为老人曾经维护过图-16（就是轰-6）就问了一句，图-16那种老旧飞机中国已经不用了吧。当场的飞行员们顿时无语，场面十分尴尬。
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