Среди сотрудников Курчатова распространилось утверждение, что всем руководителям, самому Курчатову и другим, ответственным как за бомбу, так и за производство плутония, разделение изотопов,
подобраны дублеры и в случае неудачного испытания первой бомбы на полигоне всем им грозит беспощадная расправа, как поведшим по ложному пути. А полученные разведкой материалы не содержали ряда важных сведений.
Расчеты Я. Б. Зельдовича с сотрудниками требовали, чтобы разброс в срабатывании капсулей детонаторов бомбы не превосходил 3 х 10 -7 с. У артиллеристов от этого требования волосы дыбом вставали. Больше года в КБ-11 напряженная работа первоклассных экспериментаторов не приносила успеха в решении этой задачи. Курчатов, как говорится, засучив рукава, стал разбираться в преодолении возникшего препятствия, предотвратил назревавшее эмоциональное решение и привлек в КБ-11, молодого энергичного высоковольтника В. С. Комчпькова, предложившего новый подход к решению задачи и достигшего полнейшего успеха в 194В г.
Мы, так же как американцы, использовали в диффузионном разделении изотопов шестифтористый уран. Но из-за агрессивной коррозии у нас до выходных каскадов не доходило ничего. И поэтому предельное обогащение ураном-235 в 1949 г. достигало только 40%. Как побороть коррозию? На электромагнитных установках никак не удавалось сделать источники с током ионов в 100 мА с хотя бы суточным сроком службы,
Такие задачи возникали на каждом шагу. Работу по их преодолению пришлось проделать огромную. Одни решения получились у нас удачнее, чем у американцев, другие уступали, как мы узнали позже, когда они показали часть своих разработок на выставке в Женеве в 1958 г. во время Второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии и при посещении через год их ядерных центров нашей первой научной делегацией во главе с В. С. Емельяновым с участием А. П. Александрова, Л. А. Бочвара, В. И. Векслера, И.Н. Головина, Н. А. Доллежаля, А. И. Лейпунского.
Котлы для производства плутония получились у нас лучше, чем у американцев. Наши котлы с вертикальными каналами, содержащими уран, оказались долговечнее американских с горизонтальными каналами. В наши промышленные реакторы вложили свои инженерные таланты физик-твердотельщик А.П. Александров, позже академик, директор Института атомной энергии им. И.В. Курчатова, президент Академии наук СССР, и Н.А. Доллежаль, в дальнейшем тоже академик, генеральный конструктор промышленных реакторов как для производства плутония, так и для атомных электростанций.
Пуск физического котла Ф-1 на территории Лаборатории №2 позволил Курчатову уверенно подписать проект промышленного котла "А" и провести необходимые обширные исследования. Строительство Кыштымского плутониевого завода (База № 10), его вспомогательных сооружений, жилого поселка развернулось на Южном Урале уже в 1946 г. В 1947 г. было сооружено здание реактора "А", радиохимического завода "Б" и, несколько позже, завода металлургии "В". В начале 1948 г. Курчатов с главными
участниками сооружения Ф-1 и проекта "А" В. С. Фурсовым, В. И. Меркиным, И. С. Панасюком, Е. Н. Бабулевичем, Б. Г. Дубов-ским и другими инженерами, лаборантами, техниками и рабочими Лаборатории № 2 выехали на Базу №10 на монтаж, пуск и начальную эксплуатацию реактора. Вслед за ними выехали и руководители ПГУ: Б. Л, Ванников, А, П, Завенягин, Е. П, Славский. И, К. Кикоин со своими ведущими сотрудниками выехал на Средний Урал в район Невьянска, где для диффузионного завода были переданы цеха, предназначавшиеся для авиационного завода. Л. А. Арцимович в 1947 г. развернул работу во вновь построенном здании на площадке Лаборатории № 2, смонтировав в его зале одну за другой три установки с электромагнитами, весящими сотни тонн каждый, вакуумными камерами объемом примерно 1 м3, вызвав быструю разработку диффузионных высоковакуумных насосов, течеискателей, вакуумметров в Украинском физико-техническом институте у К. Л. Синельникова и в созданном Вакуумном институте под руководством С. А. Векшинского в Москве.
Курчатов с сотрудниками 22 июня 1948 г. вывели на проектную мощность 100 МВт плутониевый реактор, а вскоре, пройдя через первые неудачи, начали систематическое накопление плутония, превысив проектную мощность реактора более чем вдвое.
И. К. Кикоин, преодолевая большие препятствия, обусловленные агрессивностью шестифтористого урана, в 1949 г. начал выдачу килограммов урана, обогащенного до 40% ураном-235.
У Л. А. Арцимовича ионный ток с источника превысил 50 мА, и Курчатов поручил ему довести уран до бомбовой кондиции. Около месяца круглосуточной работы на экспериментальной установке а Лаборатории № 2-и полученный с Базы № 5 от И. К. Кикоина 40%-ный уран был дообогащен. Было получено 400 г урана, содержащего от 92 до 98% (в разных порциях) урана-235.
А в районе Верхней Туры на Северном Урале был уже построен и заселен поселок для электромагнитного завода, Корпус главного цеха был готов, и шел монтаж пятиэтажного магнита с 23-источниковыми камерами. Строились остальные цеха, а отдел "А" в Лаборатории № 2 был наводнен стажерами: будущими операторами, сборщиками ионных источников и приемников пучков, начальниками цехов электромагнитного завода - Базы № 9.
В это же время А. А. Бочвар с сотрудниками на заводе "В" Базы № 10 ковали полушария первого плутониевого заряда. Курчатову надо было быть уверенным, что масса полного заряда при сложенных двух полушариях на расчетную малую величину меньше критической. Эту проверку Курчатов поручает Г. Н. Флерову, как наиболее надежному и опытному экспериментатору, и вместе с Ю. Б. Харитоном назначает ему в помощь Ю. С. Замятнина и Д.П. Ширшова.
Эксперимент опасный, и его проводят в отдаленном домике среди леса под охраной одного офицера на Базе № 10. Убедились, что сложенный шар, окруженный тем, что будет в бомбе, безопасен и
близок, как надо, к критическому. Осталась последняя операция: покрыть его защитным слоем никеля, чтобы избавить сборщиков бомбы от токсичности плутония, а металл - от окисления. Эту операцию по рецепту А. И. Шальникова выполняет А. П. Александров, в то время директор Института физических проблем, приехав сюда же на завод "В" Базы № 10.
Все проверено и перепроверено, Курчатов с Харитоном уверены, что все будет действовать. Предстоял решающий эксперимент - взрыв на полигоне.
На Семипалатинском полигоне он прошел с полным успехом 29 августа 1949 г.
Правительство щедро наградило И. В. Курчатова, Ю. Б. Харитона, Г. Н. Флерова, Я. Б. Зельдовича, сотрудников КБ-11, руководителей предприятий и ПГУ, обеспечивших успех испытания. По представлению Курчатова получили награды также физики Лаборатории № 2, участвовавшие в создании плутониевого реактора и проведшие подробные измерения констант, от знания которых зависел успех.
Доверие к Курчатову и Харитону, к их коллективам у Сталина и Берии стало безусловным.