Вскоре Курчатов совместно с другими советскими учеными отправил докладную записку в Президиум АН СССР, представляющую собой план работ по овладению атомной энергией.
В начале 1939 г. Ф. Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы, поэтому именно уран может стать источником энергии, как взрывчатое вещество. И в 1940 г. в СССР предприняли первые шаги по выявлению возможности создания ядерной бомбы, как сверхмощного оружия. Тогда молодые физики Георгий Флеров, Константин Петржак и Лев Русинов обнаружили самопроизвольное деление урана. Это открытие имело очень важное значение для разработки теории цепной реакции. Но реализацию открытия в военной отрасли советские ученые поначалу рассматривали чисто с теоретической точки зрения, поскольку считали проект малоосуществимым на практике в ближайшее время.
Тем не менее, академики В. Вернадский и В. Хлопин в июне 1940-го направили в АН СССР записку, в которой заявили: «Нам кажется, что уже сейчас, пока еще технический вопрос о выделении изотопа урана-235 и использовании энергии ядерного деления наталкивается на ряд трудностей, не имеющих, однако, как нам кажется, принципиального характера, в СССР должны быть приняты срочные меры к формированию работ по разведке и добыче урановых руд и получения из них урана. Это необходимо для того, чтобы к моменту, когда вопрос о техническом использовании внутриатомной энергии будет решен, мы располагали необходимыми запасами этого драгоценного источника энергии. Между тем в этом отношении положение в СССР в настоящее время крайне неблагоприятно. Запасами урана мы совершенно не располагаем. Это – металл, в настоящее время крайне дефицитный. Производство его не налажено. Разведанные мощные месторождения этого металла на территории СССР пока не известны. Разведки известных месторождений и поиски новых производятся темпами совершенно недостаточными и не объединены общей идеей…».
25 июня 1940 г. Отделение геолого-географических наук АН поручило В. Вернадскому, А. Ферсману и В. Хлопину наметить мероприятия, которые позволили бы форсировать работы в СССР по использованию внутриатомной энергии. В этой связи Вернадский, Ферсман и Хлопин направили 12 июля письмо заместителю Председателя Совнаркома СССР Н. Булганину: «Работы по физике атомного ядра привели в самое последнее время к открытию деления атомов элемента урана под действием нейтронов, при которых освобождается огромное количество внутриатомной энергии».
Президиум Академии наук на своем заседании 16 июля 1940 г. обсудил доклад академика Вернадского по урановой проблеме и принял к сведению, что «техническое использование внутриатомной энергии возможно». Через две недели для углубленного изучения обрисованной проблемы была создана Урановая комиссия под председательством специалиста по радиохимии Виталия Хлопина, в которую вошли Владимир Вернадский, Абрам Иоффе, Александр Ферсман, Сергей Вавилов, Петр Лазарев, Александр Фрумкин, Леонид Мандельштам, Глеб Кржижановский, Петр Капица, Игорь Курчатов, Дмитрий Щербаков, Александр Виноградов и Юлий Харитон. Это были наиболее авторитетные научные умы, которым и предстояло в самом ближайшем будущем приступить к созданию Ядерного щита Союза.
А пока нужно было решить преимущественно административно-бюрократические вопросы: разработать план развития в АН СССР работ по использованию энергии урана, созданию методов разделения изотопов урана и управлению процессами радиоактивного распада; подготовить проект развернутой записки по данной проблеме в Совнарком СССР, определить тематики научно-исследовательских работ институтов Академии в области изучения урана, организовать разработки методов разделения или обогащения изотопов урана, провести исследования по управляемым процессам радиоактивного распада и одновременно осуществлять координацию и общее руководство научно-исследовательскими институтами АН по проблеме урана. Решено было создать Государственный фонд урана, а для этого некоторым членам Комиссии поручалось немедленно выехать в Среднюю Азию, где находились известные на то время урановые месторождения.
Уже 12 декабря 1940-го эксперт правительства академик Александр Ферсман доложил в Совнарком СССР: «В период нашего объезда ряда месторождений Ферганской котловины и северного Тянь-Шаня, лежащих на территории Киргизской Республики, мы неоднократно обращали внимание на исключительные запасы ряда месторождений (особенно в связи со специальными редкими металлами), имеющими большое промышленное и оборонное значение. Некоторые из этих месторождений, как, например, Майли-Су[9] (уран), Акджелга (кобальт), Актюс (цинк, индий, торий), Куперли-Сай (торий), представляют совершенно исключительное значение… Месторождение Майли-Су настолько серьезно по своим запасам, что промышленное его значение является доказанным…».
Одновременно свою деятельность в этом направлении активизировали и советские спецслужбы. Заместитель начальника научно-технической разведки НКГБ Леонид Квасников обратил внимание руководства на то, что в зарубежных научных журналах не стало публикаций по урановой проблеме. После этого с санкции начальника внешней разведки Павла Фитина в резидентуры Британии, Скандинавии, Германии, США и Франции им была разослана ориентировка с заданием собирать всю информацию по разработке атомной бомбы. Но руководство СССР пока не понимало значимости вопроса, потому и финансирование работ открыто не было. В результате в довоенный период деятельность Урановой комиссии и попытки создать государственный фонд урана, объединить и форсировать работы по поиску месторождений, организовать производство его соединений успеха не имели.
И все-таки, военно-ученая мысль продолжала работать. 17 декабря 1940 г. сотрудники Украинского физико-технического института Фридрих Ланге, Владимир Шпинель и Виктор Маслов подали в Бюро изобретений Наркомата обороны СССР заявку на изобретение атомной бомбы, а также методов наработки урана-235: «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества», «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многомерная центрифуга» и «Термоциркуляционная центрифуга». Впервые в СССР было предложена ставшая впоследствии общепринятой схема взрыва с использованием обычной взрывчатки для создания критической массы с последующим инициированием цепной реакции.
Поэты продолжали подбадривать ученых-атомщиков в их изысканиях. И 1 января 1941 г. в газете «Правда» было опубликовано стихотворение, в котором поэт Семен Кирсанов мечтал: «Мы в сорок первом свежие пласты земных богатств лопатами затронем, и, может, станет топливом простым уран, растормошенный циклотроном. Наш каждый год – победа и борьба за уголь, за размах металлургии!.. А может быть – к шестнадцати гербам еще гербы прибавятся другие…».
А тем временем копии заявки Шпинеля и Маслова вскоре оказались в Управлении химической защиты Красной армии и на столе руководителя Наркомата боеприпасов Бориса Ванникова, который позже в рамках Атомного проекта станет правой рукой Лаврентия Берии. Но тема еще не «созрела» и 24 января 1941-го физики получили ответ из секретного Научно-исследовательского химического института Наркомата обороны, в котором, в частности, говорилось: «Идея об использовании урана в качестве взрывчатого вещества несерьезна… Предложение авторов в целом интереса не представляет…».
Однако теоретические изыскания продолжались, советские ученые подводили научную базу под новую отрасль физики. Еще до начала Великой Отечественной войны в Ленинградском физико-техническом институте были изучены следующие возможные схемы цепных реакций под воздействием нейтронов: реакция в обычном металлическом уране; реакция в металлическом уране-235, реакция в смеси из обычного урана и воды; реакция в смеси из природного урана и тяжелой воды: реакция в смеси природного урана и углерода. Проведенные расчеты показали, что цепная реакция и взрыв металлического блока из обычного урана невозможны, но в металлическом уране-235 реально осуществить цепную реакцию, которая при определенных условиях может закончиться взрывом исключительной силы. Однако нужно иметь большое количество металлического урана, создать надежные методы разделения изотопов урана, чтобы иметь уран, обогащенный изотопом-235, разработать методы получения концентрированной тяжелой воды, получить в промышленных количествах графит сверхвысокой чистоты. Кроме того, необходимо поставить широкие опыты по изучению физических свойств урана при различной его плотности и много других экспериментов. К сожалению, времени на эти эксперименты оставалось крайне мало.
