К концу 1946 г. в СССР строилось 11 ядерных объектов.

Зимой 1946/47 г. произошла еще одна серьезная подвижка в урановом проекте. 25 декабря 1946 г. в лаборатории № 2 был запущен первый в Европе реактор Ф-1. Руководили работами И. В. Курчатов, Б. Л. Ванников, А. П. Завенягин, В. А. Малышев.

К вечеру этого декабрьского дня Курчатов выгнал с работы всех лишних. Пуск реактора – это не партсобрание с подведением итогов, где требовались рукоплескания и здравицы в честь Сталина, тут может быть все. Поэтому на объекте остались только требующиеся в этот момент специалисты: И. С. Панасюк, А. К. Кондратьев, Б. Г. Дубовский, Е. Н. Бабулевич и сам И. В. Курчатов. Игорь Васильевич сам сел за пульт управления и двинул регулирующие стержни. О начале реакции известил дернувшийся зайчик гальванометра, а также световая и звуковая сигнализация. Через небольшой промежуток времени Курчатов нажал кнопку сброса аварийных стержней, прекратив реакцию. Этот пуск был началом практических работ по атомной бомбе. В стержнях реактора стал накапливаться плутоний, который был до крайности нужен для изучения его свойств и дальнейшего накопления в качестве необходимого материала для изготовления атомной бомбы. До ее испытания оставалось два года восемь месяцев…

Изучали плутоний в ленинградском Радиевом институте. Б. А. Никитин, А. П. Ратнер изучили его свойства и разработали промышленную технологию его выделения из урана, а также технологии обработки самого плутония. Работы проводились под руководством директора института академика В. Г. Хлопина. Плутоний Радиевый институт для этой работы получал миллиграммовыми порциями. На каждую плавку уходило не более 5-10 миллиграммов. И тем не менее технология промышленного получения плутония, металла, непохожего по своим свойствам на соседей по таблице Менделеева, была разработана правильно. В 1949 г. плутоний стали получать в промышленных масштабах.

Казалось, заморочкам при изготовлении плутония не будет конца. Плавиться плутоний начинает при температуре 640 градусов Цельсия, а закипает только при 3227. И пока он доходит от комнатной температуры до момента плавления, то успевает шесть раз поменять свои свойства. Плутониевые изделия всегда на 5-10 градусов теплее окружающей среды. Накапливать плутоний в одном месте в больших количествах было невозможно – он обладает критической массой, в случае превышения которой происходит взрыв. Чем выше температура плутония, тем легче он вступает в реакции с другими веществами. И как из него отливать детали, тоже было загадкой. Выручить могли только редкие металлы, не являющимися активными реагентами, – только из них можно было изготовить формы для литья деталей из плутония. Причем литье можно было производить только в вакууме, без присутствия кислорода. Плутоний быстро окисляется, представляет опасность для всех, кто с ним работает, так как быстро образует аэрозоли и просто радиоактивен. И тем не менее Радиевый институт, несмотря на все трудности, разработал и технологии получения плутония, и способы его обработки.

Еще не до конца были проработаны проекты первого научно-исследовательского и промышленного реакторов, а в сентябре-октябре 1945 г. уже стали подыскивать площадку под строительство радиохимического комбината. Площадка должна была быть достаточно удалена от населенных пунктов в целях секретности и безопасности и в то же время рядом должны быть подъездные пути. Нашли площадку на Южном Урале, недалеко от старого уральского городка Кыштым.

В ноябре на площадку сооружаемого комбината № 817 прибыли изыскатели, а следом за ними строители. За зиму подняли несколько вспомогательных объектов – котельную, мастерские, склад, а также щитовые дома. Начальником строительства был назначен Я. Д. Раппопорт. Весной 1946 г. началось освоение основных промышленных площадок, а концу лета стали копать котлован под реактор. Без экскаваторов и бульдозеров. Вручную. Лопатами, ломами, кувалдами, кирками вгрызались в скальную породу. Вывозили породу и землю наверх тачками, поднимали простейшими тросовыми подъемниками. И так тысячи кубометров грунта. Закончили земляные работы под здание первого реактора к весне 1947 г. Глубина котлована была 54 м, площадь его поверхности 110 кв. м. Но одного котлована было мало.