20 августа 1945 г. «для руководства всеми работами по использованию атомной энергии урана» Распоряжением Государственного комитета обороны (ГКО) СССР № ГКО-9887сс/ов был сформирован Специальный комитет при ГКО (председатель Л. П. Берия). Также при Спецкоми-тете было создано Первое главное управление (ПГУ), ответственное за организацию работ по атомному проекту (руководитель Б. Л. Ванников).
30 ноября Спецкомитет ГКО утверждает предложение о выборе места (южный берег озера Кызыл-Таш Челябинской области) строительства комбината «Маяк» (завод № 817) для производства компонентов ядерного оружия.
9 апреля 1946 г. вышло постановление о создании в поселении Саров на юге Горьковской области Конструкторского бюро № 11 (КБ-11, Арзамас-16, «объект», сегодня РФЯЦ – ВНИИЭФ) при Лаборатории № 2 АН СССР – ЛИПАН, позже ИАЭ имени И. В. Курчатова. Начальником КБ-11 был назначен П. М. Зернов, главным конструктором – Ю. Б. Харитон.
Физическая схема первой советской атомной бомбы (РДС-1) мощностью 22 кт тротилового эквивалента (ТЭ), испытанной 29 августа 1949 г., была копией «Толстяка» (“Fat Man”), сброшенного США на Нагасаки (хотя в конструкции РДС-1 было много элементов, отличающихся от “Fat Man”). Здесь ключевую роль сыграли данные, переданные в 1945 г. и позднее советской разведке Клаусом Фуксом и другими американскими атомщиками, рисковавшими жизнью во имя восстановления ядерного равновесия бывших союзников по антигитлеровской коалиции. Но следующая советская атомная бомба (РДС-2) была основана на другом, чем «американская», принципе, предложенном в знаменитом «отчете четырех» 1948 г. (Л. В. Альтшулер, Е. И. Забабахин, Я. Б. Зельдович и К. К. Крупников); при мощности в два раза больше, чем РДС-1, новая бомба была в 2,7 раза легче и имела высоту в 2,6 раза меньшую, чем «американская» (см. фотографию «Три бомбы» на вклейке).
Энергия атомной бомбы получается за счет деления ядер тяжелых элементов – изотопов урана или плутония. Энергия водородной бомбы выделяется при слиянии (синтезе) ядер легких элементов – изотопов водорода дейтерия и трития; именно эти реакции термоядерного синтеза в недрах Солнца позволяют ему светиться в течение миллиардов лет. Но ядра, как известно, электрически положительно заряжены, то есть отталкиваются, приблизиться почти вплотную, когда ядерные силы обеспечат их синтез с выделением термоядерной энергии, они могут только при лобовых столкновениях с огромной скоростью, то есть при температурах в десятки миллионов градусов. Для подрыва водородной бомбы необходимо суметь нагреть изотопы водорода до таких «звездных» температур, что совсем непросто.
Также в 1945 г. в СССР были получены разведданные о ведущихся в США исследованиях по созданию оружия, более мощного, чем А-бомба, – термоядерного, или водородного, оружия. Эти американские исследования были сконцентрированы на схеме так называемого «классического супера». В 1946 г. Я. Б. Зельдовичу с сотрудниками (С. П. Дьяков и А. С. Компанеец) из Института химической физики АН СССР было поручено разработать конструкцию водородной бомбы, соответствующую данным разведки. Эта конструкция получила название «Труба» (РДС-6т, в США – “Super”). В США через несколько лет убедились, что эта схема тупиковая, и в 1950 г. от нее отказались.
В СССР группа Зельдовича также столкнулась с серьезными трудностями в попытках реализации схемы «Труба». Тогда Постановлением Совета министров СССР от 10 июня 1948 г. в ряде институтов, включая и ФИАН, были сформированы группы поддержки, которые должны были выполнять задания Ю. Б. Харитона и Я. Б. Зельдовича по совершенствованию проекта «Труба». В ФИАНе это была спецгруппа И. Е. Тамма, в которую вошли С. З. Беленький, В. Л. Гинзбург, Ю. А. Романов, А. Д. Сахаров и Е. С. Фрадкин; постановлением в эту спецгруппу был также включен В. А. Фок, работавший в Ленинграде.
Сахаров:
«Я начал свою работу в группе Тамма, написав за несколько дней свой первый секретный отчет по этой тематике С1 (Сахаров, первый). Термоядерная реакция – этот таинственный источник энергии звезд и Солнца в их числе, источник жизни на Земле и возможная причина ее гибели – уже была в моей власти, происходила на моем письменном столе!
Задача специальной группы Тамма, как нам ее сформулировал Игорь Евгеньевич на основании имевшихся у него документов, сводилась к тому, чтобы проанализировать расчеты группы Зельдовича по некоторому конкретному проекту термоядерного устройства военного назначения, в случае необходимости и по мере возможности уточнить, исправить и дополнить и дать независимое заключение по всему проекту в целом…