22 декабря 1948 года на радиохимический завод поступила первая продукция с атомного реактора. Теперь предстояло из облученного урана выделить плутоний и очистить его от продуктов деления и всех примесей. Но когда получили первый плутониевый раствор, то с удивлением обнаружили, что… плутония в растворе почти нет. Оказалось, он просто осел на стенках сосудов.
К лету 1949 года в секретном городе Арзамасе-16, где был создан первый советский ядерный центр, завершилась отработка элементов конструкции атомной бомбы, а в Челябинске-40 было накоплено необходимое количество металлического плутония. Плутониевый шарик доставили сначала в Арзамас-16, а потом на Семипалатинский полигон. Решение о создании полигона для испытания атомной бомбы было принято Советом Министров СССР в 1947 году, площадку для него выбрали в казахстанских степях в 120 километрах от Семипалатинска. И вот здесь началась подготовка к испытаниям. Установили тридцатиметровую металлическую вышку, на которой должен был находиться заряд. А вокруг этой башни организовали своего рода «зону уничтожения», где предстояло изучить результаты воздействия ударной волны. Был прорыт отрезок тоннеля метро, построены два трехэтажных дома, участок железной дороги с вагонами и цистернами, шоссейная дорога с десятью автомобилями «Победа». К вышке подогнали несколько танков и самолетов, артиллерийские и ракетные установки. В убежищах находились подопытные животные – собаки, овцы, свиньи, крысы и верблюды. На открытом поле разложили продукты питания – консервы, колбасы, шоколад, напитки.
В течение месяца перед испытаниями над Семипалатинским полигоном сохранялась жаркая солнечная погода, а накануне взрыва подул сильный ветер, начал моросить дождь.
В 5 часов 40 минут 29 августа 1949 года установка заряда на башне была завершена. Изначально предполагалось, что наблюдать за взрывом можно будет из обращенных на поле амбразур, но затем из соображений безопасности эти амбразуры засыпали землей. Бронированные двери укрытия были заперты на сейфовые замки. Находившиеся в бункере люди отошли от стен. Диктор начал отсчитывать время: «Осталось десять секунд… Осталось пять секунд… Четыре… Три… Два… Один…». Земля содрогнулась под ногами, раздался невообразимый грохот, от которого, казалось, лопаются барабанные перепонки.
Когда все стихло, руководители испытаний во главе с Берией ринулись из бункера. На месте башни клубился столб пыли и газа. Разрушения от взрыва бомбы, который был равен двадцати тысячам тонн тротила, оказались чудовищными – вместо домов возвышались бесформенные груды обломков, закоптелые танки валялись на боку с оторванными башнями, железнодорожные