冷战的高峰时期，为了防止苏联入侵西德，北约决定开发核地雷。1954年，英国战争办公室下令开发核地雷，代号“蓝孔雀”。由于缺乏裂变材料，陆军借鉴了皇家空军的“蓝色多瑙河”自由落体核炸弹的设计。“蓝孔雀”重7吨，由钚核和围绕在周围的高能炸药组成，最外层有一层厚厚的钢外壳密封，爆炸当量1万吨TNT。这些核地雷可以通过远在5千米外的遥控装置引爆，也可以使用自带的定时装置引爆，最长可以设置在8天后引爆。1957年7月，英国陆军订购了10枚核地雷部署在西德。英国计划将它们埋在西德广袤的平原下或者莱茵河中，一旦苏联入侵西德，立即引爆，以爆炸产生的巨坑和放射性尘埃阻挡苏军。限于当时的技术，德国严寒的冬天地下的低温会让地雷引信失灵，无法引爆核战斗部。英军甚至想利用小鸡的体温来维持地雷温度。计划中，部队在布好地雷撤离的时候，士兵将一群小鸡放入核地雷的外层保护装置，并在里面放入食物和水，让小鸡的体温保证这枚核弹的正常运转。这样可以保证核地雷在8天内运转正常。最后，英国担心在盟国部署核武器可能引发大面积放射性污染以及政治争端，这一计划最终于1958年2月取消。

英国“蓝孔雀”核地雷

美国自1955年开始研制核地雷，并制造出从10吨至10万吨TNT当量的核地雷系列武器。冷战时期主要储存在欧洲（在联邦德国和意大利）,其余的储藏在美国本土和太平洋地区。美军核武库中比较典型的有两种原子爆破雷:中型核地雷MADM和特种核地雷SADM。MADM雷重180千克，要六人小队放到爆破地点，使用W-45核弹头，W-45长0.686米，直径292毫米，重68千克，爆炸威力为0.1万吨~1.5万吨TNT当量。MADM雷于1956年开始研制，1965年正式进入美军服役，同年部署在欧洲美军基地，共生产了约350枚。SADM雷重68千克，是个40厘米×60厘米的圆柱体，装在一个铝制的玻璃纤维容器中，一头类似子弹形状，另一头有一个直径约30厘米的控制面板，使用W-54核弹头。W-54长0.40米，直径273毫米，重23千克，爆炸威力为100~1 000吨TNT当量，由于可由步兵携带，又称“背包核弹”。1964年，SADM被纳入了美国的武器库中，美国开始在陆军和海军陆战队装备SADM，型号主要有两种：M-129和M-159。它们可由直升机、卡车、吉普车运载，也可供两人突击队携带。特种兵部队可深入敌后，利用核地雷炸毁桥梁、铁路、公路等，切断敌人的运输线。之后，华盛顿将这些核地雷部署到欧洲许多地区。但是，为避免不必要的政治纷争，1985年美国将这些核地雷从欧洲撤出来。美军共装备了300套SADM，1992年全部退役。

美军MADM中型核地雷

美军MADM中型核地雷，左边圆柱体为核弹头，右边为容器

苏联于1967年开始生产特种小型核武器，它们被取名为“特种雷”，它就是传说中的“手提箱核弹”，供克格勃和特种部队专用。“特种雷”共有两种类型。一型：60×40×20厘米尺寸，重量40千克，并配备有一个计时器，核材料选用铀和钍元素，威力1 000吨TNT。二型：45×35×30厘米的尺寸，重30千克，10~15分钟便可安装完毕，威力1 000~2 000吨TNT当量（可调），当时在哈萨克斯坦试验1 000吨的爆炸威力，把周边半径800米的沙漠直接改变模样，冲击波把所谓“深入敌后”的武装设施一毁殆尽。

苏联核地雷模拟图，由105毫米核炮弹改造而成

1990年俄罗斯前安全委员会主席列别德在检查了当时俄罗斯的核武器清单后发现，132枚手提箱式核弹中有84枚在俄核武库中不翼而飞。1998年夏，叛逃到西方的苏联克格勃绝密档案馆馆长米特罗欣曾宣称，苏联克格勃间谍曾在美国和其它西方国家领土内偷偷屯集弹药、通讯设施，甚至手提箱式原子弹。他说，克格勃间谍在上个世纪60~70年代曾经秘密勘察了美国和西欧数千处潜在的战略目标，并且在其中一些最重要的场所埋设了手提箱原子弹，这些危险品多数至今仍在这些目标附近。