1949年8月29日凌晨4時(shí)，在蘇聯(lián)國(guó)家安全委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)人貝利亞和科學(xué)總監(jiān)伊戈?duì)枴?kù)爾查托夫的主持下，命名為“鐵克瓦”(意南瓜)的蘇聯(lián)第一顆原子彈在大氣層試爆成功。
蘇聯(lián)核研究起步比較早。30年代初，蘇聯(lián)就建立了3個(gè)核研究中心：列寧格勒有2個(gè)，哈爾科夫有1個(gè)。
鈾裂變可能用于軍事的技術(shù)情報(bào)由克格勃送到斯大林的辦公室。蘇聯(lián)情報(bào)機(jī)關(guān)幫助與德國(guó)化學(xué)家奧托·哈恩一起工作的猶太化學(xué)家莉澤·邁特納逃出德國(guó)。作為晉見禮，她把這個(gè)重要秘密告訴了蘇方。
斯大林被德國(guó)人鈾技術(shù)的進(jìn)展震驚了。這個(gè)格魯吉亞人，性格剛毅、理解力強(qiáng)、眼力敏銳，又是唯一說話算數(shù)的人。他不能優(yōu)柔寡斷，更不能置之不理，而要采取相應(yīng)的措施。
1939年3月，希特勒背信棄義撕毀《慕尼黑協(xié)定》,出兵捷克，侵略歐洲。戰(zhàn)爭(zhēng)烏云密布，蘇聯(lián)受到了嚴(yán)重的戰(zhàn)爭(zhēng)威脅。
此后，蘇聯(lián)也采取許多相應(yīng)的緊急措施。研究原子彈的科學(xué)家被召到莫斯科開會(huì)，商討如何加快研制的步伐。會(huì)上，強(qiáng)調(diào)蘇聯(lián)的安全將取決于能否擁有原子彈。
會(huì)議在克里姆林宮召開，由斯大林親自主持。這就足以說明了會(huì)議的至關(guān)重要性。斯大林決定爭(zhēng)取4年內(nèi)造出原子彈來。蘇聯(lián)政府為此成立了“鈾研究委員會(huì)”。
會(huì)后，各研究機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)基地的工作更緊張了。斯大林還派出了專門的代表，經(jīng)常督促已經(jīng)相當(dāng)疲勞的研究人員再努力，爭(zhēng)取按時(shí)完成最高統(tǒng)帥所規(guī)定的任務(wù)。
戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，貝利亞出任內(nèi)務(wù)部長(zhǎng)。核研究也歸他負(fù)責(zé)。貝利亞選擇蘇聯(lián)科學(xué)院的重要干部塞姆耶諾夫?yàn)槭紫茖W(xué)顧問。
1942年，貝利亞的內(nèi)務(wù)部得到了美國(guó)“曼哈頓計(jì)劃”的情報(bào)。4月，斯大林在莫斯科附近的沃林斯科耶召集科學(xué)家和內(nèi)務(wù)部官員們開會(huì)，命令全力以赴地研制原子彈。
經(jīng)過幾年的艱苦努力，終于在中亞的烏拉爾·阿爾泰和土耳其斯坦的費(fèi)爾干納地區(qū)找到了鈾礦。這項(xiàng)開拓性的工作，使蘇聯(lián)的原子彈研究建立在有可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)之上了，但是，在時(shí)間上太晚了。
二次世界大戰(zhàn)期間，各國(guó)情報(bào)工作空前活躍。
蘇聯(lián)情報(bào)部門在大戰(zhàn)中的工作十分出色。
蘇聯(lián)情報(bào)機(jī)關(guān)收買英、美、加等國(guó)的核物理專家和其他接觸原子彈的有關(guān)人員。
其中有英國(guó)的核物理學(xué)家阿倫·納恩·梅博士，他參觀過加拿大喬克里弗的重水工廠和美國(guó)芝加哥大學(xué)的“冶金實(shí)驗(yàn)室”。他向蘇聯(lián)情報(bào)部門提供了一塊鉑，它被氧化處理過，含有162微克的鈾233的薄鉑片和一點(diǎn)點(diǎn)鈾235。
英籍德國(guó)物理學(xué)家埃米爾·克勞斯·朱利葉斯·富克斯，從1942年到1949年，在英國(guó)和美國(guó)從事鈾同位素氣體分離法的研究期間，曾向蘇聯(lián)情報(bào)部門提供了原子彈的秘密，把氣體擴(kuò)散法的原理所得的計(jì)算結(jié)果，以及用這種方式生產(chǎn)的鈾235可以制造原子彈告訴了蘇聯(lián)。
1944年6月末，富克斯提供了制造鈾炸彈實(shí)際計(jì)劃的情報(bào)。次年，他交給蘇聯(lián)人一本重要的筆記，上面記述了大量關(guān)于钚彈的詳細(xì)情況，包括钚彈的設(shè)計(jì)、制造方法，以及華盛頓州漢福德的原子反應(yīng)堆中制造钚的情況。
1945年6月2日，富克斯向蘇聯(lián)人提供美國(guó)在洛斯-阿拉莫斯的工作取得了很大進(jìn)展，并準(zhǔn)備在下個(gè)月進(jìn)行首次原子彈試爆的情報(bào)。9月19日，又向蘇聯(lián)提供了原子彈的規(guī)格、所含的物質(zhì)、原子彈是如何制造又是怎樣引爆、試驗(yàn)爆炸的情報(bào)。
另一位物理學(xué)家布魯諾·蓬泰科爾沃，1943年參加蒙特利爾的“莫加”研究小組，長(zhǎng)期在喬克里弗重水堆工作。1949年2月在英國(guó)哈威爾任主管科學(xué)的主任。他還了解美國(guó)钚堆以及在哈威爾對(duì)钚進(jìn)行的最新研究及其使用情況。后來，他神秘地失蹤了。實(shí)際上，他逃到蘇聯(lián)后在距莫斯科130公里的杜布納蘇聯(lián)科學(xué)院核物理研究所工作。因“在物理學(xué)方面作出巨大貢獻(xiàn)”,獲得了列寧勛章，并得到7500盧布的獎(jiǎng)金，還被選為蘇聯(lián)科學(xué)院院士。
斯大林得到美國(guó)在廣島、長(zhǎng)崎爆炸兩顆原子彈的消息后，受到很大的刺激，更進(jìn)一步意識(shí)到戰(zhàn)后的國(guó)策將建立在核壟斷的基礎(chǔ)上，這是對(duì)蘇聯(lián)的極大軍事威脅。
1945年底，斯大林以拿破侖與俄國(guó)人進(jìn)行的1812年大戰(zhàn)的古戰(zhàn)場(chǎng)“鮑羅金諾”,為蘇聯(lián)的核項(xiàng)目重新命名，繼續(xù)由國(guó)家人民安全委員拉夫連基·貝利亞全面負(fù)責(zé)這項(xiàng)計(jì)劃，外交部長(zhǎng)莫洛托夫任政治方面的負(fù)責(zé)人，馬林科夫負(fù)責(zé)人事工作，內(nèi)務(wù)部的鮑里斯·拉沃奇·福格特任技術(shù)總指揮，庫(kù)爾查托夫仍為首席科學(xué)家。蘇聯(lián)計(jì)劃開始大干了，到圣誕節(jié)已獲得了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，所用的石墨鈾柵格幾乎與恩里克·費(fèi)米在1942年于芝加哥獲得鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的石墨鈾柵格一樣。
1946年9月，斯大林在回答外國(guó)《星期日時(shí)報(bào)》駐莫斯科記者亞歷山大·韋爾特先生提問時(shí)，對(duì)原子彈談了自己的看法。他說：“我不認(rèn)為原子彈象某些政治家所想象的那樣厲害，原子彈能用來嚇唬精神衰弱的人，但是不能決定戰(zhàn)爭(zhēng)的命運(yùn)，因?yàn)閷?duì)決定戰(zhàn)爭(zhēng)的命運(yùn)來說，原子彈是完全不夠的。當(dāng)然，壟斷原子彈秘密會(huì)造成威脅，但是對(duì)付這點(diǎn)至少有兩種辦法：(一)對(duì)原子彈的壟斷不會(huì)繼續(xù)很久；(二)原子彈的使用將被禁止?！彼勾罅衷谖至炙箍埔臅?huì)議上斷定，“原子彈是最廉價(jià)的戰(zhàn)爭(zhēng)手段”,他指示原子彈的最遲試驗(yàn)期限不要超過年底，在1946年底或1948年進(jìn)行核試驗(yàn)。
12月25日，庫(kù)爾查托夫在他的原子反應(yīng)堆里獲得有控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，此時(shí)，蘇聯(lián)能夠造出原子彈已不成問題，只是比斯大林預(yù)期晚了一點(diǎn)。
當(dāng)時(shí)，盡管蘇聯(lián)戰(zhàn)后恢復(fù)重建，各方面困難重重。但是，由于不斷努力，蘇聯(lián)在其境內(nèi)的中亞地區(qū)建立了一個(gè)核試驗(yàn)室系統(tǒng)網(wǎng)，這個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)在以莫斯科為大本營(yíng)的庫(kù)爾查托夫指導(dǎo)下工作。這個(gè)系統(tǒng)稱為“V區(qū)”,其中最重要的要算設(shè)在奧布寧斯克的新實(shí)驗(yàn)室了，那里集中了原子研究的骨干分子。大部分德國(guó)科學(xué)家工作在莫斯科近郊的綜合實(shí)驗(yàn)室里，與庫(kù)爾查托夫的著名實(shí)驗(yàn)室為鄰。
為了獲得大量的鈾235,蘇聯(lián)在國(guó)內(nèi)加緊開采。截止1947年，蘇聯(lián)建成32個(gè)大綜合礦，并進(jìn)行綜合開采，其中大部分在亞洲地帶的加盟共和國(guó)中。
為了加速鈾的加工生產(chǎn)，1946年后，蘇聯(lián)建成5個(gè)大型工業(yè)綜合工廠，其中包括靠近莫斯科的波多爾斯基工廠。它與美國(guó)田納西州橡樹嶺的反應(yīng)堆有異曲同工的效果。
1947年初，蘇聯(lián)動(dòng)手建立3個(gè)反應(yīng)堆，鈾同位素將在這里被重新加工為制造核武器的钚。次年，有另外3個(gè)反應(yīng)堆投入使用，至此，蘇聯(lián)已擁有極完備、先進(jìn)的制造原子彈的工業(yè)基地。
這年，蘇聯(lián)在武器方面的重要收獲是在發(fā)射火箭方面。在十月革命30周年前夕，10月30日，蘇聯(lián)在哈薩克斯坦成功發(fā)射了V—2改進(jìn)型火箭，射程達(dá)320公里。蘇聯(lián)的導(dǎo)彈大家族(現(xiàn)己有30個(gè)型號(hào))都是在V1、V2火箭的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
1948年春天，蘇聯(lián)從13個(gè)勞改集中營(yíng)中抽到了70000人參加了克什提姆工程。整個(gè)施工地區(qū)居民都被疏散出去，代之以忠誠(chéng)、可靠的人員及其家屬居住，全地區(qū)面積2700平方公里，內(nèi)含8個(gè)小型湖泊，湖泊之間彼此相通。核工廠建在隧道里，隧道與一小河相連，從地面望去，只露出一個(gè)通氣孔。一個(gè)湖泊中的存水全被抽干，在湖底距地面30至40米深處，則用水泥、橡膠和鉛蓋起堅(jiān)固的建筑物，建成后重新在湖里蓄水。烏拉爾山附近的克什提姆是蘇聯(lián)的一個(gè)重要核基地。
夏天，蘇聯(lián)科學(xué)家開始能夠?yàn)橹圃煸訌椃蛛x出钚，而到了1949年春，蘇聯(lián)已掌握了足夠的钚用來制造自己的第一顆原子彈。
蘇聯(lián)人原訂于1949年6月進(jìn)行原子彈試爆。為此組合成兩枚钚充料的原子彈。他們命名第一顆原子彈為“鐵克瓦”,俄語(yǔ)意為“南瓜”。
試驗(yàn)的組織工作是十分嚴(yán)密的。試驗(yàn)選在中亞哈薩克的塞米巴拉金斯克靠近卡勞爾村的“米什克瓦”試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。指揮所設(shè)在烏斯特卡邁諾高斯克。試驗(yàn)代號(hào)“珀瓦亞—穆爾尼亞”,即“首次閃電”的意思。
蘇聯(lián)第一顆原子彈爆炸成功，打破美國(guó)保持4年的核壟斷，大大超出了美國(guó)的預(yù)想。格羅夫斯將軍在1945年10月甚至預(yù)言，蘇聯(lián)若按“常規(guī)的努力”,將要用10年至20年才能造出原子彈。他的主要根據(jù)在于：美國(guó)集中控制了世界范圍的鈾。
美國(guó)察知蘇聯(lián)進(jìn)行原子彈試爆的情況是由空軍飛機(jī)獲得的。9月9日，美國(guó)空軍的一架B29飛機(jī)在日本上空飛行時(shí)，在操作遠(yuǎn)距離測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，追蹤到從西北太平洋上漂來一片看來很可疑的“云彩”,并成功的取了樣。經(jīng)過分析之后，查明它具有原子彈爆炸時(shí)所特有的高度放射性。同時(shí)，一位在海軍中工作的科學(xué)家在對(duì)各艦只與各港口收集來的雨水樣品作例行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，在雨水中含有裂變產(chǎn)物——鈰—141與釔—91——即代號(hào)“約1”的跡象。美國(guó)立即通知英國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)。
英軍派出一架空軍飛機(jī)，從北愛爾蘭的奧爾德格羅夫起飛。該機(jī)裝有一臺(tái)特殊的過濾器，在6000多米的高空進(jìn)行偵察飛行。以后，又連續(xù)進(jìn)行偵察。英國(guó)核研究部門經(jīng)過對(duì)核塵的分析，肯定了美國(guó)人的判斷是正確的。