Реальная работа по созданию атомной бомбы в СССР началась раньше, почти одновременно с запуском американского Манхэттенского проекта — в начале осени 1942 года. Правда, в США под бомбу сразу был создан специальный военный округ, работа сожрала до 2 млрд долларов, а число сотрудников переваливало за 125 тысяч.
Наш проект начинался с того, что Совнаркому Татарской АССР вменялось в обязанность «предоставить с 15 октября 1942 года Академии наук СССР в г. Казани помещение площадью 500 кв. м для размещения лаборатории атомного ядра и жилую площадь для 10 научных сотрудников».
Лаборатория под руководством Игоря Курчатова формировалась на базе эвакуированного в Казань Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ). К началу войны все 10 сотрудников знали о делении атомного ядра примерно столько же, что и западные коллеги. Еще в конце 1938 года академик Иоффе получил от Жолио-Кюри письмо, где тот сообщал об открытии реакции распада ядра урана под воздействием нейтронов. А в начале 1940-го советские ученые Маслов и Шпинель даже подали секретную заявку на изобретение «Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества». Наука об атомном распаде развивалась стремительно. Однако советскому руководству этот сюжет казался теоретически возможным, но пока не реализуемым. Дело тормозилось еще и тем, что огромное Табошарское месторождение урана в Таджикистане, открытое в 1925 году, к началу войны было заморожено. На 1941 год в СССР было запланировано добыть всего 0,5 тонны урановой руды. Для бомбы нужно было 100 тонн.
С началом войны исследования ядра в СССР были прерваны по простой причине — физики ушли на фронт. Молодой практикант из ЛФТИ Георгий Флеров, который в 1940 году открыл спонтанное деление ядра, попал в ополчение. Чудом оставшись в живых в боях под Ленинградом, он отправился в Йошкар-Олу в Военно-воздушную академию. Пока физик учился летать, он справил себе командировку в Казань, где в ноябре 1941 года выступил на семинаре ЛФТИ с предложением срочно начать работу по созданию атомной бомбы. Его не поддержали. Тогда настырный 28-летний юноша написал несколько писем Курчатову и высшему руководству СССР, где не без дерзости заявлял: «Нам всем необходимо продолжать работу над ураном, так как в этом вопросе проявлена непонятная недальновидность».
Считается, что бомбу у нас начали делать с подачи разведки. Как ни странно, это не так. Уже в сентябре 1941 года в НКВД начали поступать первые разведданные: бомбой на Западе занимались очень серьезно. Однако Берия не спешил докладывать об этом Сталину. Его первое сообщение о бомбе попало в Кремль только в октябре 1942-го. Похоже, что Берия тогда вообще не понимал смысла открытий физиков.
На руку ученым сыграла мадам случайность. Полковник Илья Старинов весной 1942 года во время диверсионной операции в тылу врага наткнулся на записную книжку одного из офицеров вермахта. В книжке были рисунки и формулы. Старинов передал находку уполномоченному ГКО по науке Кафтанову. Тот быстро понял, что немцы работают над атомным проектом. Письма Флерова и находка Старинова заставили Кафтанова написать докладную в Кремль, и советский атомный проект заработал.
Разведданные НКВД дошли до советских физиков только в конце 1942 года. Прочитав донесения агентов, Курчатов ужаснулся. Он писал Молотову: «В исследованиях проблемы урана советская наука значительно отстала от науки Англии и Америки и располагает в данное время несравненно меньшей материальной базой для производства экспериментальных работ». Впрочем, сравнивать работу советских и американских физиков сложно. Начало русского атомного проекта совпало с тяжелыми поражениями на фронтах, сдачей Севастополя и началом Сталинградской битвы. Удивительно, что в такой обстановке руководство страны вообще решилось на этот вовсе не очевидный шаг.
Позже Флеров вспоминал: «Начиная работу, мы были нищие и, пользуясь данным нам правом, собирали из остатков по воинским частям и в институтах Академии наук необходимые нам вольтметры и инструмент». Поначалу специальная лаборатория атомного ядра располагалась в Казани, но уже весной 1943 года переехала в Москву. В Покровском-Стрешнево возводили корпуса будущего Курчатовского института. А пока компания физиков жила в гостинице «Москва». Там в одном из номеров ядерщики Курчатов, Харитон, Флеров, Зельдович, Кикоин и Алиханов распределили обязанности. Флерову досталось определение критической массы, Зельдовичу — кинетика цепной реакции и детонация.
Уже к середине 1946 года на территории Саровского монастыря начали строить новое подразделение лаборатории №2 — сверхсекретное конструкторское бюро по созданию ядерного оружия под руководством Юлия Харитона. КБ-11, эквивалент американского Лос-Аламоса, по иронии судьбы располагалось в 10 км от русской деревни Аламасово. Хиросима и Нагасаки уже лежали в руинах. Как шутили на секретном объекте, надо было срочно «перехаритонить Оппенгеймера». Именно в Сарове был заложен стиль элитной советской науки со спецпайками, прямым доступом к большой культуре (каждая командировка в столицы сопровождалась посещением театров и музеев), тяжеловесным юмором и широкими либеральными свободами внутри зоны секретности.
Работа шла бешеным темпом. Большую часть аппаратуры делали сами из подручных материалов. Диффузионные насосы были смонтированы из двух американских установок для изготовления граммофонных пластинок. На осциллограф пошла трофейная немецкая двухлучевая трубка. Кварц для нее был куплен по случаю на блошином рынке в Москве. Современные ученые могут только позавидовать правилам, установленным в КБ-11: почти все можно было получить на складе сразу по мере потребности. Никакой бюрократии не было и в помине.
Первая советская бомба конструктивно опиралась на американского «Толстяка», взорвавшегося над Нагасаки. Это была бомба так называемого имплозивного типа. Харитон и Зельдович к концу 1940-х уже разработали более эффективный оболочечно-ядерный заряд, но в Кремле решили не рисковать и точно повторить данные разведки. 29 августа 1949 года под Семипалатинском успешно взорвалось изделие РДС-1. Название бомба получила из шифрованного обозначения — «реактивный двигатель специальный». Потом аббревиатуру РДС будут расшифровывать как «Реактивный двигатель Сталина» или «Россия делает сама». Так или иначе, но ядерный паритет был установлен, а советская фундаментальная наука вплоть до начала 1990-х пользовалась полной свободой и бюджетами Страны Советов.