hồi chuông báo động sau cuộc thử nghiệm bom nguyên tử đầu tiên của Liên Xô vào tháng 8 năm 1949, Mỹ tăng tốc nỗ lực tích lũy kho vũ khí hạt nhân. Giữa năm 1946 và năm 1958, Mỹ đã thử nghiệm không dưới 193 vũ khí nguyên tử và bom khinh khí, tất cả đã phát nổ trong bầu khí quyển trên đảo san hô Bikini và các khu vực khác ở phía tây Thái Bình
Dương phía đông bắc Papua New Guinea hoặc phía bắc Las Vegas tại Yucca Flats, Nevada. Bom Tôm trong vỏ đạn, sẵn sàng để kích nổ. Thiết bị dài 4,7 mét và có đường kính 1,3 mét. Các ống kéo dài từ thân nó là các ống theo dõi. Trong cùng thời gian, Liên Xô đã thử nghiệm 86 vũ khí như vậy trên bãi thử tại Semipalatinsk, Kazakhstan hoặc trên hòn đảo Novaya Zemlya ở Bắc Băng Dương phía bắc Nga. Chất phóng xạ từ nhiều thử nghiệm này phát tán khắp thế giới. Một sản phẩm đặc biệt rơi ra, strontium-90, mà cơ thể hấp thụ như canxi và tích tụ trong xương, khiến các bà mẹ sợ hãi khi nó bắt đầu xuất hiện trong sữa mẹ. Mỹ đã tiến hành thử nghiệm vũ khí khét tiếng nhất, Castle Bravo, tại đảo Bikini vào ngày 1 tháng 3 năm 1954. Bravo là thử nghiệm đầu tiên của một loại bom khinh khí “khô” mới mang tên Tôm (Shrimp), được cung cấp nhiên liệu lithium deuteride rắn chứ không phải là deuterium lỏng làm lạnh được sử dụng trong thử nghiêm đầu tiên của thiết bị nhiệt hạch tên là MikeI vào ngày 1 tháng 11 nãm 1952. Bom khô nhẹ hơn nhiều nên sẽ dễ dàng đưa lên máy bay ném bom của Mỹ. (Mike, một thí nghiệm hơn là một vũ khí, nặng 82 tấn; Tôm, chỉ nặng có 10,5 tấn.) Lithium deuteride trong thiết
bị Tôm sẽ tự tạo ra hydro bằng cách biến đổi lithium thành một đồng vị hydro, tritium, ngay lập tức sau khi phát nổ. Phóng xạ từ thử nghiệm Castle Bravo phát tán ra xa khỏi địa điểm thử nghiệm cũng như ra toàn thế giới. Đường viền có số chỉ mức rem của bức xạ. (Phơi nhiễm từ 500 trở lên trong một thời gian ngắn mà không có sự can thiệp y tế thường sẽ gây tử vong.) Nhưng là một trong những nhà vật lý của dự án Castle, Harold Agnew, đã nói với tác giả sau này, các nhà thiết kế đã không nhận ra một trong hai đồng vị của lithium trong nhiên liệu của Tôm, Li-7, sẽ phản ứng. Họ đã tin rằng Li-7, đại diện cho 60% lượng lithium của Bravo, về cơ bản sẽ bị trơ trong các điều kiện thử nghiệm. Trên thực tế nó phản ứng mạnh mẽ như 40% lượng Li-6, khiến vụ nổ lớn gấp ba lần dự kiến, từ 5 megatons trở thành 15 megatons - nghĩa là từ 5 thành 15 triệu tấn TNT tương đương. Bravo phát nổ thành một quả cầu lửa đường kính 7 km, làm bốc hơi một miệng hố sâu 76 mét và rộng hơn 1,6 km dưới đáy đại dương và phát tán bụi phóng xạ nguy hiểm trên khắp hơn 18.000 km² của Thái Bình Dương. Bên cạnh việc khiến dân đảo Thái Bình Dương phải đi sơ tán tránh phơi nhiễm, 23 thành viên thủy thủ đoàn của tàu đánh cá Nhật Bản Lucky Dragon, hoạt động bên ngoài khu vực thử nghiệm được chỉ định, đã phơi nhiễm bụi phóng xạ và nhiễm phóng xạ cấp tính. Một thành viên thủy thủ đoàn cuối cùng đã thiệt mạng. Quốc tế đã phẫn nộ khi đám mây phóng xạ len lỏi vào luồng gió xoáy khí quyển và phát tán ra khắp thế giới.
Chủ tịch ủy ban Năng lượng nguyên tử Mỹ tại thời điểm vụ tai nạn Bravo xảy ra là một nhà đầu tư tài chính giàu có ở Phố Wall và đô đốc của Cục Dự trữ Hải quân, tên là Lewis Strauss, một quan chức chính trị kiêu ngạo và đầy thù hận được Eisenhower chỉ định. Phản ứng ngay lập tức của Strauss là chối bỏ trách nhiệm một cách lạnh lùng với thảm họa hạt nhân. Ông ta tuyên bố tại một cuộc họp báo ở Washington vào ngày 31 tháng 3 rằng Bravo “là một vụ nổ rất lớn, nhưng cuộc thử nghiệm luôn trong tầm kiểm soát.” Tai nạn với tàu Lucky Dragon, ông khăng khăng, “xảy ra chắc chắn là do tàu đánh cá đã xâm nhập trái phép vào khu vực đã cảnh báo nguy hiểm.”[28] (Khi ở một mình thì ông nói riêng với người phát ngôn của Eisenhower rằng tàu cá có lẽ là một tàu gián điệp của Liên Xô.[29]) Strauss tiếp tục tuyên bố rằng mức độ phơi nhiễm phóng xạ - Strauss còn gọi sai tên nó là “thảm họa thiên nhiên” - còn ít hơn so với nồng độ phóng xạ được đo từ một số thử nghiệm trước đó và “thấp hơn nhiều so với mức có thể gây hại cho con người.” Các tuyên bố đó rõ ràng là sai sự thật đối với người dân đảo Bikini và thuyền viên xấu số trên tàu Lucky Dragon. Một trong những người tiên phong của ngành di truyền học hiện đại, Alfred H. Sturtevant, một giáo sư tại Caltech, đã phản bác công khai các tuyên bố sai sự thật của Strauss. Là con trai của một nhà toán học đại học đã từ bỏ giảng dạy sang làm nông nghiệp ở miền Nam Alabama, Sturtevant đã phát hiện ra bản đồ gen trong khi vẫn còn là sinh viên đại học tại Đại học Columbia. Công trình đó, bắt đầu vào năm 1911 và được xuất bản năm 1913, đã cho ông một vị trí nghiên cứu trong dự án “phòng thí nghiệm ruồi” nổi tiếng tại Đại học Columbia, nơi ruồi giấm - tên khoa học là Drosophila melanogaster - trở thành một sinh vật mẫu cho nghiên cứu di truyền. Sturtevant chuyển đến Caltech vào năm 1928 để giảng dạy và nghiên cứu ở đó cho đến hết sự nghiệp, nghiên cứu gen của Drosophila, ngựa, gia cầm, chuột, bướm đêm, ốc sên, mống mắt, và hoa anh thảo đêm. [30] Ông đã đệ trình sự phản đối của mình với chủ tịch AEC tại Washington vào tháng 6 năm 1954 trong thời gian ông làm chủ tịch khu vực Thái Bình Dương của Hiệp hội Tiến bộ Khoa học Mỹ. Sturtevant đã tỏ ra quan ngại sâu sắc, ông nói, rằng một nhân vật có thẩm quyền như Chủ tịch Strauss lại dám tuyên bố rằng mức độ phóng xạ thấp là vô hại. Ngược lại, ông lập luận, mọi nhà di truyền học có thẩm quyền đều biết rằng “bất kỳ cấp độ” phơi nhiễm phóng xạ nào chắc chắn
sẽ có hại “ít nhất về mặt di truyền đối với con người.” Ông nhấn mạnh rằng liều thấp của phóng xạ năng lượng cao là một “mối nguy hại sinh học.”[31] Cuộc tranh luận về thảm họa phóng xạ năm 1954 là điểm khởi đầu cho quyết định của AEC tại cuối thập niên để quy chiếu tiêu chuẩn bức xạ dựa trên một mô hình tuyến tính, với thiệt hại mặc định ngay cả ở liều thấp, xuống đến giới hạn phát hiện thấp hơn. Sự đảo ngược quan điểm của AEC là do cơ quan này chấp nhận kết nạp các nhà di truyền học vào ủy ban, dẫn đến một cuộc tranh luận giữa các nhà vật lý học và các nhà di truyền học - giữa các mối quan tâm về sức khỏe của người dân hiện nay và các mối quan tâm di truyền của người dân trong tương lai. Các nhà di truyền học cuối cùng đã giành phần thắng. Một nhân vật then chốt trong cuộc tranh luận này là một nhà di truyền học tên là Hermann Muller, một người bé hạt tiêu, cao một mét sáu, sinh ra ở Manhattan vào năm 1890 và là một người khác của “phòng thí nghiệm ruồi” với tư cách là một sinh viên đại học và cao học ở Columbia. Năm 1926, giờ là giảng viên động vật học tại Đại học Texas ở Austin, Muller đã báo cáo về việc phát hiện ra đột biến nhân tạo - qua đó lần đầu tiên chứng minh việc chiếu xạ ruồi giấm Drosophila bằng tia X sẽ làm tăng tốc độ đột biến của nó. Khám phá đó đã mang đến cho các nhà nghiên cứu một phương pháp nhân tạo để gây đột biến, từ đó cho phép định hình các thí nghiệm để nghiên cứu cơ sở di truyền của sự sống. Muller đã được trao giải Nobel Y sinh học năm 1946 cho khám phá này. Là một môn đệ mẫu mực của chủ nghĩa xã hội, Muller có mối quan tâm sâu sắc đến thuyết ưu sinh. Do tin rằng cải thiện ưu sinh học sẽ chỉ có đạo đức trong một xã hội phi giai cấp - ông đã lên án phong trào ưu sinh học ở Mỹ vì chủ nghĩa phân biệt chủng tộc và chủ nghĩa tinh hoa - ông chuyển đến Liên Xô từ năm 1933 đến năm 1937 để làm nghiên cứu về di truyền học. Khi sự nổi lên của chủ nghĩa Lysenko(44) khiến ông gặp nhiều rắc rối về chính trị, ông thoát khỏi sự thanh trừng bằng cách tình nguyên nhập ngũ Lữ đoàn quốc tế trong cuộc nội chiến Tây Ban Nha. Làm việc tại Madrid với bác sĩ phẫu thuật người Canada Norman Bethune, Muller làm nghiên cứu bằng cách sử dụng máu người chết còn tươi để truyền máu và giúp phát triển việc bảo quản và lưu trữ máu, một công nghệ y học tiên phong giúp bảo vệ tính mạng con người.[32]
Từ Tây Ban Nha, Muller chuyển đến Edinburgh để làm việc tại trường đại học ở đó, cuối cùng trở về Mỹ vào năm 1940. Sau khi giảng dạy tại Đại học Amherst khi được bổ nhiệm tạm thời trong Thế Chiến II, ông đã tìm thấy một mái nhà học thuật năm 1945 tại Đại học Indiana, nơi ông giảng dạy và làm việc trong