1942年，蘇聯(lián)駐外情報(bào)部門(mén)從英國(guó)和美國(guó)收集了大量關(guān)于鈾問(wèn)題的文件資料。這些情報(bào)資料都是以翔實(shí)的學(xué)術(shù)報(bào)告、復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和學(xué)術(shù)專著的副本形式發(fā)回莫斯科的。由于無(wú)人能看懂，這些材料被放在蘇聯(lián)內(nèi)務(wù)人民委員部的保險(xiǎn)箱里藏了一年多，無(wú)人讀過(guò)。
根據(jù)現(xiàn)有的檔案文件和回憶錄來(lái)看，1942年5─6月斯大林收到了原子彈問(wèn)題的簡(jiǎn)要報(bào)告。斯大林看后定奪說(shuō)：“應(yīng)當(dāng)搞這件事。”
1942年秋天，一些物理學(xué)家被召到莫斯科參加咨詢會(huì)議。他們接受的任務(wù)是：就恢復(fù)對(duì)原子彈的研究和出于軍事目的使用原子彈必須展開(kāi)哪些具體工作起草一個(gè)報(bào)告。一批較年輕的原子彈專家在秋天被召到莫斯科，他們是弗廖羅夫、庫(kù)爾恰托夫、基科因、阿里汗諾夫和哈里頓。
1943年3月10日，斯大林簽署了蘇聯(lián)國(guó)防委員會(huì)關(guān)于任命庫(kù)爾恰托夫擔(dān)任蘇聯(lián)原子能利用工作委員會(huì)學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人的決定。庫(kù)爾恰托夫需要對(duì)237份學(xué)術(shù)情報(bào)資料做出鑒定結(jié)論，這些資料主要與鈾石墨反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)以及不僅使用鈾而且使用钚制造原子彈的可能性相關(guān)。庫(kù)爾恰托夫不僅做出了鑒定分析，而且開(kāi)列了一份“希望從國(guó)外得到的情報(bào)資料”清單，并請(qǐng)求按照這份清單“給情報(bào)部門(mén)下達(dá)任務(wù)指示”。1943年4月12日，根據(jù)蘇聯(lián)科學(xué)院的決定，庫(kù)爾恰托夫被任命為新成立的秘密的原子能科學(xué)研究所所長(zhǎng)，出于保密的考慮給這個(gè)研究所取了個(gè)代號(hào)叫做“2號(hào)實(shí)驗(yàn)室”。
盡管蘇聯(lián)情報(bào)部門(mén)繼續(xù)向蘇聯(lián)物理學(xué)家們提供大量的情報(bào)資料，但是蘇聯(lián)在這方面的工作起色不大，原因很簡(jiǎn)單——蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)沒(méi)有鈾。
盟軍在歐洲登陸之后，2號(hào)實(shí)驗(yàn)室組建的“繳獲”鈾小分隊(duì)比美國(guó)成立的特別行動(dòng)小組晚了一些。但是在柏林，他們找到了德國(guó)的里爾教授，他是德國(guó)生產(chǎn)純金屬鈾的主要專家，他自愿幫助自己的蘇聯(lián)同行們。里爾將蘇聯(lián)科學(xué)家們帶到了奧拉寧堡，德國(guó)生產(chǎn)用于反應(yīng)堆的純鈾的主要工廠就在這里。
他們?cè)诘聡?guó)的另一座城市又成功地找到了鈾原料和鈾氧化物倉(cāng)庫(kù)，在那里他們發(fā)現(xiàn)了大約100噸的鈾氧化物，接著他們?cè)诘聡?guó)的另一個(gè)小城鎮(zhèn)又找到了12噸鈾。1945年7月里爾以及隨他一道來(lái)到莫斯科的幾名德國(guó)工程師開(kāi)始把莫斯科州諾金斯克的“電爐鋼”工廠改裝成鈾工廠。1945年底，這里已經(jīng)開(kāi)始把鈾氧化物提煉加工成純金屬鈾。第一批澆鑄的金屬鈾于1946年1月開(kāi)始進(jìn)入庫(kù)爾恰托夫的2號(hào)實(shí)驗(yàn)室，并用于裝配鈾石墨試驗(yàn)反應(yīng)堆。
美國(guó)的第一顆原子彈于1945年7月16日，即波茨坦會(huì)議開(kāi)幕的那一天在美國(guó)新墨西哥州的沙漠里試爆成功。7月24日杜魯門(mén)在波茨坦會(huì)議當(dāng)日會(huì)議結(jié)束之后裝作漫不經(jīng)心的樣子向斯大林介紹說(shuō)，美國(guó)研制了一種殺傷力很強(qiáng)的武器，可是他絕口不提“原子彈”這幾個(gè)字。出乎他的預(yù)料，斯大林似乎對(duì)杜魯門(mén)說(shuō)的這一消息絲毫不感興趣，以至于丘吉爾私下對(duì)杜魯門(mén)說(shuō)：蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人根本“不理解”這一消息的“重大意義”。而事實(shí)上，恰恰是因?yàn)樗勾罅衷缭谌熘埃鸵呀?jīng)通過(guò)蘇聯(lián)情報(bào)部門(mén)獲悉了美國(guó)原子彈試爆成功的消息了。
1945年8月20日斯大林簽署了國(guó)防委員會(huì)第9887號(hào)決議，國(guó)防委員會(huì)成立了一個(gè)新的機(jī)構(gòu)“特別委員會(huì)”全面領(lǐng)導(dǎo)原子能利用方面的一切工作，之后成立了一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)——蘇聯(lián)人民委員會(huì)第一總局。大批的科研、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建筑和工業(yè)企業(yè)及機(jī)構(gòu)從其他部委轉(zhuǎn)歸第一總局節(jié)制，庫(kù)爾恰托夫領(lǐng)導(dǎo)的原子能研究中心也從科學(xué)院轉(zhuǎn)歸第一總局領(lǐng)導(dǎo)，對(duì)外情報(bào)部門(mén)的科技局也聽(tīng)命于第一總局調(diào)遣。
一直到1947年，第一批蘇聯(lián)本國(guó)產(chǎn)的鈾才從塔吉克蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)列寧納巴德化學(xué)原料開(kāi)采加工公司運(yùn)來(lái)。在原子能勞改營(yíng)系統(tǒng)內(nèi)，人們只知道這個(gè)公司叫做“665工程建筑公司”，鈾開(kāi)采地點(diǎn)一直被保密到1990年，甚至在礦區(qū)干活的工人們都不知道有關(guān)鈾的任何情況。