Neben der militärischen Bedeutung wurde die Kernwaffe auch zivil genutzt. Sowohl die USA als auch die Sowjetunion nahmen zahlreiche Versuche vor, um Rohstoffvorkommen durch unterirdische Nuklearexplosionen ergiebiger zu machen, und im Bauwesen, speziell im Kanalbau. Sämtliche gedachten zivilen Anwendungsgebiete erwiesen sich aufgrund der hohen Radioaktivität und Verseuchung als nicht praktikabel.
Kratererzeugende Explosionen
Bekanntestes Beispiel einer zivil genutzten Atombombe ist die so genannte Sedan-Explosion der USA am 6. Juli 1962. Mit einer Explosionsstärke von 100 kT TNT-Äquivalent wurde ein eindrucksvoller Krater mit 390 m Durchmesser und einer Tiefe von 98 m ausgehoben. In einem sowjetischen Experiment wurden drei Kernladungen mit jeweils 15 kt in etwa 165 m Abstand und in einer Tiefe von 127 m gezündet. Damit wurde ein länglicher Krater von 700 m Länge und 10 m bis 15 m Tiefe auf der Route des Petschora-Kolwa-Kanals erzeugt. Weitere US-amerikanische Atombombenexplosionen zur Erzeugung von Kratern waren die Experimente Danny Boy, Sulky, Cabriolet, Buggy und Schooner. Bei kratererzeugenden Explosionen wird der Atomsprengsatz zwar unterirdisch gezündet, jedoch in einer so geringen Tiefe, dass die Explosion bis zur Erdoberfläche durchschlägt und eine große Menge Gestein in die Umgebung verteilt.
Rohstoffgewinnung
Bei den vollkommen unterirdischen US-amerikanischen Testexplosionen Gasbuggy am 10. Dezember 1967 mit 28 kt Sprengkraft, Rulison am 10. September 1969 mit 43 kt Sprengkraft und Rio Blanco am 17. Mai 1973 mit 3 Atombomben von je 30 kt wurden die Auswirkungen unterirdischer Atombombenexplosionen auf natürliche Gasreservoirs untersucht. Ziel war insbesondere eine erhöhte Ergiebigkeit der Gasvorkommen durch eine Lockerung des Gesteins.
Kavernen
Unterirdische Atombombenexplosionen erzeugen bei geeigneter Tiefe, Bodenbeschaffenheit und Sprengkraft große Hohlräume. Davon ausgehend, gab es Pläne, damit Kavernen zu schaffen für beispielsweise unterirdische Öllager, Gaslager oder auch für die dauerhafte Lagerung von Abfallstoffen.
Nukleares Pulstriebwerk
Eine weitere mögliche zivile Anwendung wären Raumschiffe mit nuklearem Pulsantrieb. In den 1950ern und 1960ern des 20. Jahrhunderts gab es in den USA das Orion-Projekt, dessen Ziel es war, ein solches durch Atombombenexplosionen betriebenes Raumschiff zu konstruieren. Das Projekt wurde jedoch 1965 eingestellt, ohne dass Tests mit nuklearen Explosionen stattgefunden hätten.
1978 veröffentlichten Wissenschaftler der British Interplanetary Society ihren Entwurf zum Projekt Dädalus: Ein unbemanntes Forschungs-Raumschiff sollte mit Hilfe von gepulsten Wasserstoff-Explosionen binnen 50 Jahren zu dem nur 6 Lichtjahre entfernten Barnards Stern fliegen.
Radioaktive Verseuchung
Durch die zivilen Explosionen wurden abseits der bekannten Atomwaffen-Testgelände vergleichsweise große radioaktive Kontaminationen erzeugt. Es werden radioaktive Stoffe in die Atmosphäre und in das Gestein eingebracht, weshalb diese Anwendungen heute gemeinhin als zu gefährlich und zu umweltbelastend angesehen werden.