Учитывая необходимость обеспечения жильем научных кадров Лаборатории № 2, ей было передано здание пустующей школы по Песчаному проезду вблизи станции метро „Сокол“. Началась проработка проектов зданий корпусов Лаборатории № 2: „К“ (Курчатова), „Мс“ (Неменова), „А“ (Арцимовича), „В“ (Меркина), а также реконструкция зданий Всесоюзного института экспериментальной медицины (ВИЭМ) для размещения объектов социальной сферы. Проектирование и строительство корпусов шло успешно благодаря тому, что эскизные проекты нигде не залеживались, не согласовывались в городских инстанциях. Сразу же после согласования с соответствующими сотрудниками Лаборатории № 2 они подписывались академиком А. В. Щусевым и утверждались И. В. Курчатовым. После этого начиналась разработка рабочих чертежей, которые без промедления выдавались на стройку»[467].

В начале организации Лаборатории № 2 Игорю Васильевичу, несмотря на повседневную и действенную помощь правительства, приходилось заниматься и делами, далекими от науки, ощущая при этом жесткую руку ведомства Л. П. Берии. Один из кураторов атомного проекта референт Берии генерал-майор инженерно-технической службы В. А. Махнев в записке на имя своего шефа от 1 декабря 1944 года писал: «За месяц работы над вопросами, связанными с Лабораторией № 2, я убедился, что академик Курчатов более 50 % своего времени тратит на разрешение всяких хозяйственных, в том числе мелких вопросов и мало занимается научной работой»[468]. Вскоре к Курчатову заместителем по хозяйственным вопросам вместо гражданского специалиста В. В. Гончарова был назначен полковник НКВД П. В. Худяков, опытный и энергичный человек, сумевший сделать многое для обустройства лаборатории.

Менее чем за год, благодаря помощи высших государственных органов, при прямом и повседневном участии самого Курчатова в этой трудоемкой административно-хозяйственной работе, весь научный коллектив Лаборатории № 2 был собран в одном здании, прозванном «красным домом» — в этом корпусе из красного кирпича курчатовцы работали и тут же жили. Первая московская квартира Курчатовых появилась в правом крыле второго этажа вблизи конференц-зала, где собирались ученые советы и научные семинары. В решении всех основных вопросов, связанных с организацией лаборатории и налаживанием ее работы на начальном этапе, Курчатов считал обязательным участвовать лично. Он не хуже, а значительно лучше наблюдающего за ним генерала разбирался в этих вопросах, поскольку глубоко понимал смысл и значение намечаемой работы, как и свое место в решаемом сложнейшем деле.

Курчатов с самого начала проявлял заботу о росте научного потенциала своего коллектива. С переездом сотрудников в Покровское-Стрешнево заработал Курчатовский семинар, на котором, как и до войны, вели научные дискуссии с молодыми экспериментаторами ведущие физики страны Ю. Б. Харитон, Я. Б. Зельдович, И. Я. Померанчук и др.

На стадии создания Лаборатории № 2 Курчатов разработал научную базу — программу теоретических и экспериментальных исследований по всем основным и многим вспомогательным направлениям атомного проекта. По первоначальному плану эту программу руководитель сводил к следующим шагам:

1) получить мощный источник нейтронов, для чего построить циклотрон;

2) создать экспериментальный уран-графитовый реактор, на котором доказать реальность осуществления цепной реакции в крупномасштабной (прообразе промышленной) установке;

3) научиться получать макроскопические, оцениваемые килограммами, массы урана-235 и элемента 94 (названного позже плутонием) — горючего для атомных бомб.

С этой целью Курчатов намеревался:

выработать технологию разделения изотопов урана;

разработать промышленную химическую технологию извлечения 94-го элемента из отработавшего в реакторах уранового горючего;

разработать конструкцию атомной бомбы и испытать ее.

К числу первоочередных работ, без которых эта программа не могла быть осуществлена, Курчатов относил получение чистейших (без каких-либо примесей) реакторных материалов — металлического урана и графита; специальных алюминиевых сплавов; создание измерительной техники для обеспечения мер радиационной безопасности людей, занятых в науке и производстве, и т. д.

Научными руководителями основных направлений атомного проекта по предложению Игоря Васильевича были утверждены: он сам — уран-графитовое[469], А. И. Алиханов — тяжеловодное[470], И. К. Кикоин — диффузионное[471], Л. А. Арцимович — электромагнитное разделение изотопов урана[472], Ю. Б. Харитон — конструирование атомной бомбы[473], Л. М. Неменов — строительство циклотрона[474], Б. В. Курчатов — получение плутония, изучение его свойств с постановкой опытов на циклотроне, а затем и на реакторе Ф-1[475], В. А. Давиденко и Г. Н. Флеров — изучение резонансного поглощения нейтронов в уране-238[476].

Создание атомных котлов (реакторов)[477] на природном уране с углеродом в качестве замедлителя Курчатов взял на себя. Такая система давала ему быструю возможность получить плутоний, выделить его химическими методами. Первый опытный уран-графитовый котел он предполагал использовать как физическую экспериментальную установку, которая сначала должна была подтвердить принципиальную возможность осуществимости цепной реакции на природном уране, а затем стать инструментом исследования всех необходимых характеристик реакции и опытной базой подготовки следующего шага — сооружения промышленной установки.

Разработанная на начальном этапе программа совершенствовалась, в нее постоянно вносили дополнения и изменения. Происходило это в связи с тем, что, во-первых, поступала новая развединформация; во-вторых, накапливались результаты собственных исследований; в-третьих, учитывались публикации западных ученых в открытой печати. Разведывательная информация НКВД и ГРУ о ядерных исследованиях за границей, с которой Курчатов был ознакомлен по указанию В. М. Молотова в октябре — ноябре 1942 года, не дала исчерпывающего ответа на вопрос о возможности создания урановой бомбы[478]. Собственная экспериментальная и теоретическая база также была недостаточной, чтобы дать определенный ответ на вопрос о реальности атомной бомбы. Но уже к весне 1943 года у Курчатова, по существу, не оставалось сомнений в теоретической осуществимости бомбы из урана-235. Его теперь беспокоили противоречия в практических данных различных работ по делению урана-235. 4 июля 1943 года в записке на имя М. Г. Первухина он отмечал: «Вопрос этот имеет кардинальное значение, так как от величины сечения деления в этой области крайне резко зависят размеры бомбы из урана-235 и самая возможность осуществления котла из металлического урана»[479].