Детально анализируя содержание материалов, Курчатов разбил их на три части. В первой, относящейся к проблеме разделения изотопов, он сделал вывод, что на ее основе можно, «минуя исходную стадию, начать у нас новое, очень важное направление в решении проблемы разделения изотопов»[419]. По второй части, касающейся проблемы ядерного взрыва и горения, Курчатов внес очень важные замечания об использовании в качестве материала для бомбы элемента с массовым числом 239, который должен быть получен в урановом котле в результате поглощения нейтронов ураном-238[420]. В третьей части, рассматривая физику процесса деления, он отметил, что на Западе подтверждено существование спонтанного деления, открытого еще в 1940 году в Ленинграде его дипломниками Флеровым и Петржаком. Курчатов подчеркнул, что из-за спонтанного деления невозможно держать весь «бомбовый заряд урана» как единое целое. В заряде уран должен быть разделен на две части, которые в момент взрыва должны соединиться с относительно высокой скоростью. «Этот способ приведения урановой бомбы в действие… для советских физиков также не является новым, — писал Курчатов. — Аналогичный прием был предложен нашим физиком Г. Н. Флеровым; им была рассчитана необходимая скорость сближения обеих половин бомбы, причем полученные результаты хорошо согласуются с приведенными в материале»[421].

В следующей записке Первухину (от 22 марта 1943 года) Курчатов, анализируя опубликованные в последние годы за границей материалы по ядерным исследованиям, сообщает свои выводы об открывшейся возможности создать новое направление в решении урановой проблемы: «Я внимательно рассмотрел последние из опубликованных американцами в „Физикэл Ревью“ работ по трансурановым элементам (эка-рений-238 и эка-осмий-239), — пишет он, — и смог установить новое направление в решении всей проблемы урана — направление, обусловленное особенностями трансурановых элементов». Этот путь к бомбе имел бы смысл только в том случае, если бы эка-осмий-239 был действительно аналогом урана-235. Курчатов писал, что советские ученые не будут иметь возможности изучить свойства эка-осмия до лета 1944 года, когда будут восстановлены и запущены имеющиеся в стране циклотроны[422].

В процессе анализа разведданных и опубликованных на Западе материалов, а также всех исследований по ядерной физике отечественных лабораторий и ЛФТИ Курчатов корректирует свои ранее сложившиеся взгляды по ряду вопросов и определяет три новых направления в исследованиях: разделение изотопов; цепная реакция в смеси с тяжелой водой; изучение характеристик элемента 94 (плутония). Он при этом считает, что с учетом опыта работы на Западе для решения урановой проблемы в Советском Союзе потребуется значительно меньше времени, нежели до этого предполагали наши ученые.

Предложения Курчатова, изложенные в двух записках 1943 года в Совнарком СССР на имя Первухина, положили начало практическим работам по советскому атомному проекту[423]. Курчатов объяснил представителю правительства Первухину суть ключевых задач и огромных трудностей, с которыми физики встретились впервые. Он особо подчеркнул невероятную сложность технического решения урановой проблемы, отмечая, что для осуществления и развития цепной реакции («лавинного процесса») необходимо иметь хотя бы несколько килограммов чистого урана 235, тогда как всеми лабораториями мира удалось пока выделить всего лишь «одну миллионную грамма этого вещества». Свое мнение о том, что все технические трудности рано или поздно будут преодолены и человечество получит в свое распоряжение новый мощный источник энергии, Курчатов выразил оптимистично и уверенно[424].

С весны 1943 года, не дожидаясь получения необходимого количества урана, Курчатов начал подготовку к сооружению уран-графитового реактора для осуществления цепной ядерной реакции[425]. Дело продвигалось не так быстро, как хотелось, и для ускорения хода подготовительных работ по атомному проекту Курчатов с Первухиным информируют ГКО письмом о состоянии дел.

В результате 30 июля 1943 года ГКО издает новое распоряжение «по урану» — № 3834 «Об организации геолого-разведочных работ, добычи урана и производства урановых солей»[426]. В дополнение к этому распоряжению 3 августа 1943 года ГКО предлагает Академии наук поручить академику В. Г. Хлопину и его сотрудникам организационную работу и проверку всех, как имеющихся, так и вновь найденных образцов пород и руд урана и к 15 сентября 1943 года представить на утверждение президента АН СССР развернутый план работ[427]. Руководствуясь этим, Президиум АН СССР принял 18 августа 1943 года соответствующую резолюцию «Об организации работ по геологии урана»[428].

В процессе развертывания подготовительных работ, изучения и анализа всех доступных материалов, проработки результатов новых исследований и экспериментальных данных у Курчатова к осени 1943 года складывается все большая уверенность в возможности создания в СССР атомного оружия. В начале 1946 года в записках к докладу Сталину по этому поводу он отметил следующее: «Лаборатории № 2 было поручено изучить проблему в целом и ответить на вопрос о возможности практического использования внутриатомной энергии. В 1944 году Лабораторией № 2 был дан положительный ответ на этот вопрос, научная работа по урану с того времени получила все большее и большее развитие»[429].

Осень 1943 года принесла Курчатову много волнующих событий. Одним из них стало избрание его 29 сентября действительным членом АН СССР, которое проходило сложно и не всеми в научной общественности воспринималось однозначно. С. А. Балезин писал по этому поводу: «Сейчас уже не помню от кого, но вот ходил еще с довоенных времен шепоток: Курчатов разбрасывается, занимается модной проблемой, не имеющей практического смысла»[430]. О том, что Курчатов на момент избрания в Академию наук занимался практическим созданием атомного оружия, академики знать не могли из-за строжайшей секретности. В справке для Академии наук не раскрывались цель и содержание возложенной на Курчатова проблемы государственной важности. Указывалось, что СНК СССР «поручил ему очень ответственную научную работу».