В 1930—1941 годах активно проводились работы в ядерной области. В это десятилетие проводились также фундаментальные радиохимические исследования, без которых вообще немыслимо какое бы то ни было понимание этих проблем, их развитие и, тем более — реализация.

Проводились всесоюзные конференции АН СССР по ядерной физике, в которых принимали участие отечественные и иностранные исследователи, работавшие не только в области атомной физики, но и в других смежных дисциплинах — геохимии, физической химии, неорганической химии и др. Работы с начала 1920-х годов интенсивно развивались в Радиевом институте и в первом Физтехе (оба в Ленинграде), в Украинском физико-техническом институте, в Институте химической физики в Москве.

Авторитетом в этой области считался академик В. Г. Хлопин. Также серьёзный вклад сделали, в числе многих других, сотрудники Радиевого института: Г. А. Гамов, И. В. Курчатов и Л. В. Мысовский (создатели первого в Европе циклотрона), Ф. Ф. Ланге (создал первый советский проект атомной бомбы — 1940), а также основатель Института химической физики Н. Н. Семёнов. Советский проект курировал Председатель СНК СССР В. М. Молотов.

В 1941 году исследования по атомной проблематике были засекречены. Начало Великой Отечественной войны в значительной степени обусловило то, что в СССР были вынуждены сократить объёмы проводившихся ядерных исследований, в том числе — исследования возможности осуществления цепной реакции деления, тогда как в Великобритании и США работы по этой проблеме энергично продолжались.

Первый в СССР опытный ядерный реактор Ф-1, строительство которого было осуществлено в Лаборатории № 2 АН СССР, был успешно запущен 25 декабря 1946 года.

6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В. М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы, сказав, что «этого секрета давно уже не существует». Это заявление означало, что Советский Союз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своём распоряжении это оружие. Научные круги США расценили это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года.

Менее чем за два года, здание первого атомного промышленного реактора «А» комбината № 817 было готово, и были начаты работы по монтажу самого реактора. Физический пуск реактора «А» состоялся в 00:30 18 июня 1948 года, а 19 июня реактор был выведен на проектную мощность.

22 декабря 1948 года на радиохимический завод «Б» поступила первая продукция с атомного реактора. На заводе «Б» наработанный в реакторе плутоний отделялся от урана и радиоактивных продуктов деления. Все радиохимические процессы для завода «Б» были разработаны в Радиевом институте под руководством академика В. Г. Хлопина. Генеральным проектировщиком и главным инженером проекта завода «Б» был А. З. Ротшильд, а главным технологом — Я. И. Зильберман. Научным руководителем пуска завода «Б» был член-корреспондент АН СССР Б. А. Никитин.

Первая партия готовой продукции (концентрат плутония, состоявший в основном из фторидов плутония и лантана) в аффинажном отделении завода «Б» была получена в феврале 1949 года.

Получение оружейного плутония

Концентрат плутония был передан на завод «В», который предназначался для получения высокочистого металлического плутония и изделий из него. ПОсновной вклад в разработку технологии и проектирование завода «В» внесли: А. А. Бочвар, И. И. Черняев, А. С. Займовский, А. Н. Вольский, А. Д. Гельман, В. Д. Никольский, Н. П. Алексахин, П. Я. Беляев, Л. Р. Дулин, А. Л. Тараканов и др.

В августе 1949 года на заводе «В» были изготовлены детали из высокочистого металлического плутония для первой атомной бомбы