Сложившееся положение немало тормозило дальнейшую разработку Курчатовым и его командой программы развития ядерных исследований и технической базы для них, результатом чего должен был стать план практического осуществления цепной ядерной реакции. 5 марта 1938 года из ЛФТИ было отправлено письмо председателю СНК СССР В. М. Молотову за подписью А. Ф. Иоффе, И. В. Курчатова, А. И. Алиханова, Д. В. Скобельцына, Л. А. Арцимовича и др. (всего 23 подписи)^[211]. Авторы указывали на необходимость создания в стране более совершенной в качественном и количественном отношениях технической базы ядерных исследований. Речь прежде всего шла об ускорении темпов работ по строительству циклотрона ЛФТИ, на которое не хватало средств^[212]. Они также просили решения Совнаркома о предоставлении ЛФТИ двух граммов радия для проведения экспериментов^[213].

Это обращение в правительство дало результаты. В мае 1938 года с целью рассмотрения проекта циклотрона ЛФТИ была создана комиссия в ОМЕН Академии наук. И. В. Курчатов и А. И. Алиханов получили положительное заключение на свой проект^[214]. Больше того, основываясь на проекте циклотрона ЛФТИ, комиссия ОМЕН 17 июня 1938 года признала необходимым сооружение в СССР еще одного, более мощного циклотрона для получения частиц с большой энергией. Проблемы ядерных исследований в планах Академии наук на 1939 год получили приоритет, был намечен ряд организационных мер по объединению ведущихся в стране работ по ядру, по созданию научно-исследовательской экспериментальной базы в Москве и построению там мощного ускорителя^[215].

Между тем 25 ноября 1938 года Президиум АН СССР принял постановление «Об организации в Академии наук работ по исследованию атомного ядра». Согласно ему в академии была создана Комиссия по атомному ядру, которую возглавил академик С. И. Вавилов. В нее вошли А. Ф. Иоффе, И. М. Франк, А. И. Алиханов, И. В. Курчатов, В. И. Векслер и представитель Украинского физико-технического института (УФТИ)^[216]. Комиссия начала работу с подготовки проекта «докладной записки в Правительство о необходимости правительственных мероприятий для организации работ по атомному ядру в СССР»^[217].

В декабре 1938 года Президиум АН СССР внес предложение перевести лабораторию Курчатова из ЛФТИ в ФИАН и построить циклотрон в Москве. Это обеспокоило Курчатова и вызвало несогласие Иоффе^[218]. Абрам Федорович подписал совместно с С. И. Вавиловым записку «К вопросу о плане строительства циклотронов», в которой обосновал необходимость строительства в стране минимум трех циклотронов, а не одного, чтобы можно было обеспечить необходимое для СССР развитие работ по атомному ядру на ближайшие годы^[219].

Поддерживая Иоффе, свою точку зрения по этим вопросам высказал и Курчатов. На заседании бюро Отделения физико-математических наук (ОФМН) 26 мая 1939 года он аргументированно высказался за строительство циклотрона в Ленинграде и за оставление его ядерной лаборатории в ЛФТИ^[220]. И учитель, и ученик обеспокоились, что все наработанное в ЛФТИ будет потеряно, а в результате и вся советская физика будет отброшена далеко от уровня передовых стран^[221]. Без циклотрона, которого в Москве пока еще не было, Курчатов работать не мог: в поисках надежного источника нейтронов он не раз обращался в Комиссию по атомному ядру, членом которой являлся, с просьбой предоставить все те же указанные выше два грамма радия, но получал отказ^[222]. Только незадолго до начала войны ЛФТИ получил один (!) грамм радия.

На 1939 год Курчатов планировал провести в ЛФТИ работы по рассеянию альфа-частиц легкими ядрами; дальнейшему исследованию изомерии ядра и выяснению связи этого явления с внутренней конверсией; разработке чувствительной ионизационной камеры для регистрации нейтронов; строительству циклотрона. Все они успешно завершились на уровне открытий, в том числе и работы по сооружению циклотрона ЛФТИ, включая изготовление магнита для него на заводе «Электросила»^[223]. Несмотря «на отсутствие фондов и даже вначале средств», практические задачи по созданию циклотрона продвинулись, о чем А. Ф. Иоффе заявил в докладе «О работе физико-технического института за 1939 г.» на сессии ОФМН Академии наук СССР 27 февраля 1940 года^[224].

Согласившись на расширение научных исследований в области ядерной физики, руководство страны отнюдь не снимало с ученых ответственности за научно-прикладные работы. В этой связи коллектив лаборатории Курчатова в 1939–1940 годах вместе с заводом «Ленкинап» разрабатывает метод применения серно-таллиевых фотоэлементов в звуковых кинопередвижках, используемых в сельских и военно-полевых условиях; занимается вопросами внедрения таких фотоэлементов в разные области техники; совместно с заводом «Красный треугольник» исследует возможность снижения износа автопокрышек на автомобилях «ЗИС», широко применяемых как в народном хозяйстве, так и в Красной армии; разрабатывает способ получения резины из жестких сортов синтетического каучука.

1939 год стал историческим рубежом в овладении атомной энергией. За три года до того момента, когда была предсказана принципиальная возможность ее высвобождения, и за семь лет до того, как это впервые было сделано Э. Ферми в США, великий В. И. Вернадский писал в 1935 году: «Недалек тот день, когда человек овладеет тайнами атомной энергии — источником колоссальной силы, который даст человечеству возможность строить свою жизнь по своему усмотрению. Сумеет ли человек правильно использовать эту энергию, направить ее на благие цели, а не на самоуничтожение: достаточно ли зрелыми являются люди для того, чтобы разумно использовать ту силу, которую они неизбежно получат из рук ученых?»^[225]

В конце 1938 года немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрассман послали на публикацию работу, в которой доказали, что под действием медленных нейтронов происходит деление ядер урана, сопровождающееся выделением огромной энергии. Мысль о делении урана на два осколка пришла в голову ученику Бора Отто Фришу и Лизе Мейтнер как единственное объяснение опытов Гана и Штрассмана в Берлине и опытов Ирен Кюри в Париже. Фриш и Мейтнер по телефону сообщили свои выводы Бору, находившемуся в тот момент в Америке. Бор передал эти сообщения, тоже по телефону, четырем американским лабораториям, имеющим циклотрон, и через десять дней эти лаборатории подтвердили гипотезу о делении урана. Уже к февралю 1939 года это явление было подтверждено работами ряда физических лабораторий мира. Изучение деления ядер урана превращалось из теоретической научной проблемы в технологическую.

Все достижения, как зарубежные, так и собственные, горячо обсуждали на Курчатовском семинаре. Была проанализирована, в частности, только что выполненная работа Ю. Б. Харитона и Я. Б. Зельдовича, в которой авторы провели расчет цепной реакции деления урана и показали, что, обогащая природный уран его легким изотопом (ураном-235), можно получить взрывную реакцию. Они установили и условия решения этой задачи^[226].