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परमाणु परीक्षण को हवा, पानी और जमीन तीनों ही सतहों पर कर सकते हैं.
हवाई परमाणु परीक्षण को खुले स्थानों पर किया जाता है, जहां-जहां इंसानी आबादी, पेड़-पौधे या पालतू अथवा जंगली जानवर नहीं हों.
हवाई परीक्षण में परमाणु हथियार को हवाई जहाज, बैलून इत्यादि के जरिये गिराकर किया जाता है.
भूमिगत परमाणु परीक्षण सबसे खतरनाक टेस्टिंग के लिए जाने जाते हैं. इससे आसपास के क्षेत्रों में भूकंप आने का खतरा बढ़ जाता है.
इसे जमीन के अंदर कई सौ मीटर गहरे गड्ढे को खोदकर और उसमें परमाणु हथियार को मिट्टी से दबाकर किया जाता है.
जलगत परमाणु परीक्षण को अक्सर समुद्र में किया जाता है.
इससे निकलने वाली भीषण ऊर्जा से समुद्र में उथल-पुथल हो सकती है. समुद्री चक्रवात भी आ सकता है.
जल में समुद्री युद्ध में काम आने वाले टारपीडो जैसे हथियारों का परीक्षण किया जाता है.