Александров заподозрил неладное еще в 1942 году в Казани. Сначала из западных публикаций исчезли упоминания о физике ядра, потом постепенно засекретили и ученых, которые занимались этой тематикой. Невольно напрашивался вывод: неужели немцы с американцами ведут разработки по созданию атомного оружия?!
В то же время Игорь Курчатов получает письмо от армейца Флерова по урановой проблеме. Потом оказалось, что такое же письмо Флеров отправил самому Сталину! Осенью 1942-го, когда Александров вернулся после своей очередной командировки, произошла невиданная вещь! Оказалось, что Курчатова, который только что оправился после серьезной болезни, срочно вызвали в Москву. Когда он вернулся через три недели, то рассказал, что получил «на самом верху» задание срочно развернуть работы по созданию атомной бомбы. Весь процесс держался в условиях строжайшей секретности.
О делении ядер урана стало известно еще в довоенное время. Задолго до того, как было открыто это явление, ученые могли только предполагать, что в ядре заключена колоссальная энергия. Однако серьезные исследователи относились к этому скорее как к красивой теории, не более. Все же многих физиков захватила идея организовать цепную реакцию. После серии опытов выяснилось, что она происходит следующим образом: ядро делящегося урана захватывает в ловушку нейтрон и разламывает его на две части. Этому процессу сопутствует возникновение дополнительной энергии, из-за чего появляются новые нейтроны, которые провоцируют дальнейшее деление. Таким образом они могут множиться до бесконечности. Сложность заключается в том, что воссоздать реакцию можно только с помощью редких изотопов: урана-235 и плутония-239. В природе эти изотопы не встречаются, а получить их можно только в лабораторных условиях и то в малых количествах.
В ЛФТИ за цепные реакции отвечал Семенов, который часто выступал на знаменитых физтеховских семинарах. В группе Семенова работал один необычайно талантливый ученый – Юлий Харитон. Он присутствовал практически на всех семинарах по физике, мало выступал, зато слушал всегда предельно внимательно. По тем редким репликам с места, вопросам и ремаркам, которые исходили от Харитона, сразу становилось понятно, что это человек с глубокими знаниями во многих областях науки. Кроме того, у Юлия Борисовича была удивительная манера вникать в суть вещей. Вот что об этом вспоминает Анатолий Александров:
«С Харитоном я познакомился в 1930 году, сразу же когда приехал в ЛФТИ. Его все называли Люся, Люся Харитон. Человек он был необыкновенно тихий и скромный. Харитон сидел немножко в отрыве. По-видимому, чтобы мы не мешали ему слушать. Он сидел всегда с закрытыми глазами. И постоянно было такое впечатление, что он спит. Вероятно, он старался таким образом как-то отключиться от всяких отвлекающих вещей. Просто такая манера у него была».
Вместе с Зельдовичем Харитон принялся за расчеты ядерных реакций. Яков Зельдович, молодой и веселый парень, занимался теоретической физикой в ЛФТИ. Вычислить условия возможной цепной реакции на бумаге оказалось нелегким делом, ведь для того, чтобы прийти к правильным выводам, пришлось учесть множество деталей: от количества нейтронов, которые появлялись во время единичной реакции, до предполагаемого числа частиц, которые «пропадали» в процессе деления. Из-за катастрофической нехватки информации на точность расчетов полагаться не приходилось. На удивление Харитон с Зельдовичем оказались ближе всех к истине. На семинаре в ЛФТИ они озвучили вывод, который предопределил всю дальнейшую судьбу работ по ядерной тематике. Ученые доказали, что можно воплотить в жизнь два вида процессов: управляемый и взрывной.
Анатолий Александров с адмиралом П. Г. Котовым
Эти открытия всерьез заинтересовали Александрова и подтолкнули его присмотреться к новому направлению. Однако всерьез к ядерной физике тогда относились лишь немногие: даже Резерфорд, который первым обнаружил цепную реакцию урана, считал, что человечество никогда не сможет укротить эту колоссальную энергию. Да и сам Анатолий Петрович не торопился погружаться в новую область, ведь работа по полимерам шла отлично, а новое направление было едва разработано. И все же, после того как Зельдович с Харитоном рассказали о важности деления изотопов в своем выступлении, Александров как молекулярный физик сразу понял, что может быть полезен в этом деле.