原子弹爆炸实验成功后的两年零八个月，即1967年6月17日，我国第一颗氢弹又爆炸试验成功。这次拍摄任务依然是孟昭瑞完成的。
孟昭瑞接到了任务后得知，1967年6月17日上午9时被确定为“试验零时”，孟昭瑞认真地分析后认为：这个时间如果按照指定地点拍摄，很难完成任务。因为上午9时拍摄发射烟云正好是逆光，拍不出蓝天和粉红的蘑菇云。这么重要的照片如果拍不好怎么向全国人民交待呢？
想到上述这些，孟昭瑞做出一个大胆的决定：到下风向去拍。但这个决定上报给发射指挥部后，指挥部的负责人不同意这么做，理由是下风向有危险，万一失控会造成人员生命危险，轻者也要受到核辐射。后来，孟昭瑞与八一电影制片厂的同志提出：为了确保安全，可以配一个无线报话机，以便和指挥部联系。指挥部勉强同意了这个要求。
孟昭瑞当然也知道核实验的危险，但是为了拍好照片，完成党和人民交给的艰巨任务，他已把个人的危险置之度外。一直到2008年，辽宁人民出版社邀请孟昭瑞写《中国蘑菇云》这本书时，他才了解到，1956年，苏联搞的一次核试验，就因为风向变了，投弹偏离了200米，造成了四万二千人死亡。
在核实验的前一天（6月16日）下午，孟昭瑞与八一电影制片厂的同志就提前乘汽车绕到了拍摄地点，晚上在戈壁滩上过了一夜。夜晚的戈壁滩气温聚降，孟昭瑞仅盖了一件皮大衣，蜷缩傲过了这个寒冷又兴奋的夜晚。
这一夜，他心里一直是热呼呼的，久久不能平静。他在想，这种连新华社记者都不准参加拍摄的任务，却交给自己来完成。这是多么光荣而艰巨的任务啊！自己吃点苦、受点累甚至有点危险又算得了什么呢？
氢弹爆炸成功后试验现场欢欣雀跃 孟昭瑞摄
第二天，太阳在戈壁滩上刚刚升起，孟昭瑞就做好了拍摄的准备工作。他把三台哈苏相机、一台135相机和一台禄莱120相机全部调试完备，只等一声令下。上午9时，随着一声“零时到了”，先是光辐射，然后是一声震撼宇宙的巨响，地动山摇，一团瞬息万变的巨大火球，在天空中呈现出鲜艳的蘑菇云状… …
孟昭瑞随之不停地按下快门，并不停地交换着相机拍摄，拍摄出了蘑菇云的各种变化过程。这次拍摄成为他拍摄的历次核试验的照片中最多、最好的一次。
氢弹爆炸后，毛泽东高兴地说：“两年零八个月搞出氢弹，我们现在在世界上已是第四位。我们搞原子弹、导弹有很大成绩，这是赫鲁晓夫帮忙的结果，撤走专家，逼我们走自己的路，要发给他一个一吨重的勋章。”
1965年的第二次核实验和1966年的第三次核实验，拍摄完后并没有马上发表，而是到了1966年10月1日才在《人民日报》上首次发表。
关于核试验的新闻图片的发表，还有一个特殊的过程。1966年，八一电影制片厂摄制完成了记录中国三次核试验成功的彩色纪录片《毛泽东思想的伟大胜利》，准备在1966年10月1日的国庆节这天在北京、上海、天津等城市首映，然后再陆续在全国各地放映。新华社摄影部提出，纪录片上映前，最好在《人民日报》上配发三次核试验的照片。新华社为此请示国防科委，为了敲定这个事情，国防科委副主任罗舜初专门组织有关人员开会讨论，孟昭瑞奉命参加讨论会，会上，孟昭瑞带去了三次核试验中他拍的多幅照片，并详细向大家介绍了这些照片的拍摄过程会，最后会议选出了其中的四幅。之后，罗舜初于1966年9月30日给周恩来总理写了一个请示：
总理：新华社提出，为了配合公开放映我国一二三次核试的影片，它们要求发表有关核试验的新闻图片。现选了四张图片，经研究不存在什么机密问题。现将准备公开发表的四张图片呈上，是否须要发表请审定。 此致
敬礼！
罗舜初
一九六六年九月卅日十七时
当天晚上，孟昭瑞接到了周总理的军事秘书周家鼎的电话通知，让他到中南海西门取总理的批件。在中南海西花厅总理办公室，周家鼎将批件交给他说：“赶紧发吧，总理同意了。” 孟昭瑞看到批件上有周总理用毛笔写的“同意发表。周恩来，九，卅”几个字。第二天，也就是1966年的10月1日，孟昭瑞分三次拍摄的四幅核试验的照片《人民日报》发表。至今，孟昭瑞还珍藏着这份罗舜初用国防科委便笺写给总理的珍贵批件。
为了保密，第三次核实验的照片发表时，照片被切去了下面的部分，这样从照片上就无法看出氢弹爆炸后蘑菇云离地面的具体高度，只能看到空中的蘑菇云。因为只要看到高度，专业人士就能根据高度分析出爆炸的当量。  （责任编辑：曹楠）
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