Уникальность и особая сложность плана, разработанного при деятельном участии Курчатова, состояли в том, что на тот период задачей первоочередной государственной важности было создание атомного оружия, за решение которой Игорь Васильевич в прямом смысле отвечал головой. Кроме того, далеко не все ученые-физики были настроены оптимистично по отношению к проблеме мирного атома. Например, Л. Д. Ландау отмечал: «Мирное промышленное использование ядерной энергии является многообещающей, но очень трудной проблемой. Американцы считают, что для разработки этого вопроса понадобится не меньше десяти лет. В первую очередь… стоит вопрос об энергетическом использовании ядерного топлива… Особый интерес представляет использование уранового топлива для двигателей специального назначения»^[725].

Сразу же после утверждения плана одновременно по всем трем направлениям развернулась напряженная работа. Уже в апреле 1947 года сотрудники Лаборатории № 2 представили на обсуждение НТС ПГУ перспективное предложение по использованию уран-графитовых реакторов в проекте АЭС. За ним поступили предложения о разработке новых типов реакторов. Об интенсивности начавшихся работ говорит тот факт, что спустя месяц, в мае 1947 года состоялись четыре заседания НТС ПГУ по их обсуждению. В протоколах отмечены предложения Курчатова о реакторе на быстрых нейтронах с обогащенным ураном, которые были обращены в далекое будущее и оказались реализованными лишь в 1970-е годы. В течение 1947 года в научных организациях, занимающихся ядерными реакторами, продолжалось концептуальное изучение идей, относящихся к различным направлениям реакторостроения. Выработанные при этом предложения были освещены Курчатовым в записке к плану перспективных научных и проектных работ на 1948 год^[726], где он предложил развернуть разработку проектов ядерных реакторов пяти типов, а также провести теоретические исследования с составлением рабочего задания по реактору на быстрых нейтронах мощностью не менее 500 тысяч киловатт. НТС ПГУ на заседании 9 февраля 1948 года рассмотрел внесенные Курчатовым предложения и утвердил представленный им же «План новых перспективных научных и проектных работ на 1948 г.»^[727]. Исполнителями большинства заданий плана Курчатов предложил себя и сотрудников своей лаборатории. В числе других научных учреждений к работам по атомным силовым установкам был привлечен Институт физических проблем, директор которого А. П. Александров через несколько лет будет переориентирован Курчатовым на реакторную тематику, в том числе в 1952 году — на создание реакторной установки для первой советской атомной подводной лодки (АПЛ) «Ленинский комсомол».

Так в стенах Лаборатории № 2 зарождались и получали развитие основные идеи, связанные с созданием как первой в мире АЭС, так и атомного флота страны. К осени 1949 года при участии Курчатова была разработана обстоятельная записка «Атомная энергия для промышленных целей», которую по его распоряжению представил в ПГУ начальник сектора № 14 С. М. Файнберг^[728]. В этом документе обосновывалась необходимость поставить первоочередной задачей создание подводных лодок с атомными двигателями и представлялись технические расчеты таких двигателей. Параллельно предлагалось вести работы по атомным двигателям для авиации и для получения электроэнергии. Записка была рассмотрена на заседании НТС ПГУ 29 ноября 1949 года при участии Курчатова. В ходе обсуждения впервые официально была сформулирована цель разработки компактных реакторов с гелиевым теплоносителем, которые предназначались в первую очередь для крупных кораблей и подводных лодок, где особо существенную роль играет компактность ядерных силовых установок. В этот же день в ПГУ состоялось второе техническое совещание под председательством Курчатова, которое заслушало сообщение Н. А. Доллежаля о ведущейся в НИИхиммаш разработке проекта реактора для энергетических целей^[729]. Было рекомендовано включить в план 1950 года разработку двух типов реакторов (для АЭС и малогабаритных — для морских судов).

Решения от 29 ноября 1949 года носили основополагающий характер. Во-первых, они положили начало работам по двухцелевым промышленным уран-графитовым реакторам типа ЭИ-2 и АДЭ, сооруженным впоследствии на Сибирском химическом комбинате близ Томска и Красноярском горно-химическом комбинате. Во-вторых, эти решения дали начало работам по корабельным энергетическим реакторам и первой в мире АЭС, то есть созданию в СССР ядерной энергетики. На основе этих решений к 10 декабря 1949 года был разработан проект плана работ по энергосиловым установкам. Вот пункт четвертый этого плана, который подтверждает, что Курчатов в полном смысле стоял у истоков создания отечественного атомного флота:

«4. Установка на 25 тысяч кВт для подводной лодки или надводного корабля. Научный руководитель т. Курчатов И. В. Разработка и сооружение опытного образца силовой установки с… одновременной разработкой проекта сооружения или переоборудования соответствующего корабля, приспособленного для большой скорости хода, многосуточного пребывания под водой и длительных рейсов без пополнения запасов»^[730].

На Курчатова и возглавляемую им ЛИПАН (так с середины 1949 года стала именоваться по соображениям секретности Лаборатория № 2) были возложены теоретические расчеты реактора, научно-исследовательские работы и проведение испытания установки. Многие работы были поручены ряду НИИ, КБ и промышленных организаций. Завершение работ планировалось на первое полугодие 1952 года.

На основании расчетных исследований, предложений специалистов, результатов неоднократных обсуждений в ПГУ была подготовлена «докладная записка И. В. Курчатова — Б. С. Позднякова» об использовании тепла ядерных реакторов для энергосиловых установок^[731], которая 27 января 1950 года поступила в Спецкомитет Совета министров СССР. В сопроводительном письме на имя Л. П. Берии, подписанном И. В. Курчатовым, А. П. Завенягиным, М. Г. Первухиным, Н. А. Доллежалем и В. С. Емельяновым^[732], руководители ПГУ поддержали изложенные в записке предложения о создании энергетических реакторов и развитии других направлений мирного использования атомной энергии. Они подчеркнули, что Курчатовым и Поздняковым сформулированы важные идеи, связанные с созданием ядерных силовых установок для подводных лодок, кораблей, самолетов, а также АЭС (представленный перечень этих идей насчитывает десять пунктов). Многие из них были впоследствии успешно реализованы.

11 февраля 1950 года в ПГУ состоялось совещание по обсуждению проекта корабельного реактора AM, в котором Курчатов принял активное участие. Итогом обсуждения явились важные решения начальника ПГУ Ванникова, послужившие основой для развертывания работ по этому реактору, а в дальнейшем и по другим типам реакторов. Доложенный Доллежалем предварительный проект малогабаритного реактора AM был принят «в качестве исходного проекта энергетического реактора на обогащенном уране с графитом и охлаждением водой»^[733]. ЛИПАН, как и другие организации, получила конкретные задания в этом направлении.

Таким образом, период с 29 ноября 1949 года по 11 февраля 1950 года следует считать началом интенсивной разработки реактора первой в мире АЭС, который первоначально планировался в качестве силовой установки для подводной лодки. Первым правительственным документом, одобрившим мероприятия ПГУ по созданию энергетических реакторов для использования их в мирных целях, является постановление правительства СССР от 16 мая 1950 года по этому вопросу^[734]. Данный документ Совета министров ставил задачу осуществить в 1951 году постройку в Лаборатории «В» (в поселке Обнинское Калужской области) опытной энергетической установки мощностью до 5 тысяч кВт с тремя реакторами различных типов. К работам привлекались министерства, ведомства, НИИ и конструкторские бюро. Непосредственно на курчатовскую ЛИПАН была возложена «разработка технического проекта опытного оловянно-керамического кристаллизатора с водяным охлаждением и паротурбинной установкой мощностью 5 тысяч кВт с экспериментальной обработкой основных узлов конструкции (научный руководитель т. Курчатов И. В.)»^[735]. Именно этот реактор (Агрегат AM) был избран из числа других в качестве энергетической установки и для первой АЭС.