Более полугода он не поддерживал никаких контактов с КГБ. В сравнении с Лос-Аламосом, в Харвелле мало что можно было выдать. Единственная важная информация, которую он передал в СССР после отъезда из Соединенных Штатов, была политического характера. Тайное решение британского кабинета министров в 1947 году об ускорении создания собственных атомных сил стало известно Москве благодаря Клаусу Фуксу уже спустя несколько дней. Как раз во время его отхода от шпионской работы, британские охотники за шпионами принялись в Харвелле за работу и перепроверяли всех руководящих работников британского ядерного центра. За Фуксом следили круглые сутки, но глаза контрразведки Ее Величества не обнаружили ничего подозрительного.
В Советском Союзе между тем на максимальных оборотах продолжалась работа над первой коммунистической атомной бомбой. После конференции в Потсдаме, где Сталин почувствовал начало американской «атомной дипломатии», Игорь Курчатов получил «зеленый свет» для своей гигантской программы. Со сведениями Фукса в качестве стартового капитала Курчатов быстро продвигался к созданию «Джо-1», как позднее американцы назвали первую советскую атомную бомбу — по прозвищу Сталина — «Дядюшка Джо».
Хайнц Барвих, немецкий физик, работавший для Кремля в сфере производства оружейного урана, после своего бегства на Запад в 1964 году, признал: «Мы только копировали».
Раз за разом вопросы советских создателей бомбы к источнику КГБ становились все более изысканными. Когда Фукс снова восстановил контакт с КГБ, он сталкивался с весьма целенаправленными пожеланиями коллег по другую сторону «железного занавеса».
Однажды Фукса попросили сообщить все, что он знает о бомбе из трития. Это, правда, не было его областью работы, но он догадывался, чего хотят русские: водородную бомбу. Незадолго до своего отъезда из Лос-Аламоса Фукс принял участие в конференции о возможности создания такого термоядерного оружия. Вел конференцию член команды Оппенгеймера Эдвард Теллер. Венгерский физик рассчитал, что, используя обычную атомную бомбу в качестве «спички», можно заставить плавиться атомы водорода. Сила такого ядерного слияния, которое царит внутри Солнца, будет намного больше, чем у обычной атомной бомбы. Но в США работа над «Супербомбой», как физики называли водородную бомбу, проходила вначале в экономном режиме. Оппенгеймер, как Прометей, который хотел погасить разожженный им самим мировой пожар, яро выступал против, а американское правительство вовсе не хотело начинать новую программу стоимостью в миллиарды долларов.
Фукс собрал все теоретические материалы о водородной бомбе, которые ему удалось узнать в Лос-Аламосе и поставил их постоянно менявшимся советским связникам — предательство с очень тяжелыми последствиями, как показало будущее.
Несколько недель спустя русские спросили об определенном досье о реакторе в Чок-Ривер в штате Огайо, в следующий раз — о «смешанных» бомбах, адских машинах из урана и плутония.
Фукс немало удивлялся, ведь это были вещи, о которых он сам никогда ничего не слышал. Это означало, что у Советов были и другие источники в секретных западных ядерных исследованиях.
Некоторые из этих скрытых коллег Фукса позднее были разоблачены, но о действительном масштабе деятельности советских агентов на ядерных кузницах Запада до сих пор выдвигают самые различные предположения. Так, многочисленные «разоблачения» ветеранов КГБ после распада Советской империи в 1989 году скорее послужили созданию легенд, чем пролили свет на темные подробности атомного шпионажа. История высокопоставленного разведчика КГБ Павла Судоплатова, утверждавшего, что сам Роберт Оппенггеймер был самым эффективным советским «кротом» в Лос-Аламосе» принадлежит к области атомных мифов, как и мнимая находка второй, неразорвавшейся атомной бомбы в Нагасаки, которую японские офицеры якобы передали русским.
В августе 1949 года высокочувствительные счетчики Гейгера на борту американского разведывательного самолета сигнализировали тревогу. Машина над водами Юго-Восточной Азии попала в радиоактивное облако, которое могло попасть туда только в результате испытания атомной бомбы в Советском Союзе. В Вашингтоне это сообщение вызвало шок. США потеряли ядерную монополию. «Джо-1», благодаря тайной помощи Клауса Фукса точная до мельчайших деталей копия взорвавшегося над Нагасаки «Толстяка», взорвавшись над степью под Семипалатинском, дала старт атомной гонке вооружений между сверхдержавами.
Во всем мире сообщение о том, что Советский Союз стал второй ядерной державой, помимо испуга вызвало и чувство облегчения. Отто Хан, заглядывая вперед, заметил: «Это хорошая новость! Я думаю, что то, что у русских тоже есть атомное оружие, пойдет на пользу миру; ведь теперь обе стороны так боятся друг друга, что ни одна из них не начнет первой.» Хан не предполагал, что его молодой эмигрировавший в Англию коллега в значительной степени ускорил создание этого равновесия взаимного устрашения.