12 июля они изложили свое видение проблемы Президиуму Академии наук и направили в правительство письмо: «Работы по физике атомного ядра ставят на очередь вопрос о возможности технического использования внутриатомной энергии». Предлагалось срочно разработать методы разделения изотопов урана и создания соответствующих установок, ускорить начатые работы по сооружению сверхмощного циклотрона в ЛФТИ, создать государственный фонд урана. В тот же день академики направили письмо заместителю председателя СНК СССР Булганину, рассказав, что в США и Германии соответствующие работы ведутся в экстраординарном порядке, на них ассигнуются крупные средства.
Реакция правительства была положительной. 30 июля решением Президиума Академии наук была создана Комиссия по урану (Урановая комиссия) под председательством Хлопина. В числе других крупных ученых в ее состав вошел Курчатов. Академики Вавилов и Иоффе восприняли новую Урановую комиссию негативно - как очередную бюрократическую надстройку. Иоффе видел во главе советского атомного проекта Курчатова и его сотрудников. 24 августа в записке «О положении проблемы использования внутриатомной энергии урана» президенту АН СССР Иоффе писал, что основными специалистами по проблеме в стране являются Курчатов и его сотрудники Флеров и Петержак, а также сотрудники Ленинградского института химической физики (ЛИХФ) Зельдович и Харитон.
Это было не далеко от истины. Юлий Борисович Харитон и Яков Борисович Зельдович провели расчет цепной реакции деления урана и показали, что, обогащая природный уран его легким изотопом - ураном-235, можно получить взрывную реакцию.
Курчатов для изучения возможности цепной реакции на быстрых нейтронах развернул первые исследования по проблеме деления тяжелых ядер. Его сотрудники Георгий Николаевич Флёров и Константин Антонович Петержак исследовали этот процесс с помощью созданного ими под руководством Курчатова детектора нейтронов – камер деления с рекордной чувствительностью. В 1940 году ими было зарегистрировано спонтанное, без облучения нейтронами, деление тяжелых ядер урана. Открытие спонтанного деления – самое значительное достижение школы Курчатова в ядерной физике довоенного времени. Однако откликов на свою прорывную публикацию на этот счет из-за границы авторы не получили, что было лучшим свидетельством того, что все ядерные исследования были уже плотно засекречены.
Действительно, с начала войны в Европе со страниц журналов всех стран, как по команде, исчезли имена видных ученых, ранее регулярно публиковавшихся по проблемам ядерной физики.
29 августа 1940 года Курчатов, Харитон, Русинов и Флеров представили в Президиум Академии наук программу «Об использовании энергии деления урана в цепной реакции» с развернутым планом работ. Уран для этих исследований в количестве до одного килограмма предлагалось срочно изготовить в одном из химических институтов академии. Параллельно директор РИАН академик Хлопин разработал свою программу - «План работы по проблеме урана на 1940-41 гг.», - которая была направлена в Академию наук 5 октября. Оба проекта рассматривались на Президиуме АН СССР 15 октября. Победила программа Хлопина. Ей отдало предпочтение и состоявшееся в ноябре 1940 года в Москве Всесоюзное совещание по физике атомного ядра. Причина успеха программы Хлопина была банальной: на ее осуществление запрашивалось нескольких миллионов рублей, а Курчатова ставил вопрос о сумме в сотни раз больше.
В Бюро изобретений Наркомата обороны 17 октября 1940 года поступила заявка В.А. Маслова и В.С. Шпинеля на изобретение «Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества», где содержалось описание возможного устройства атомной бомбы, физики ее взрыва и последствий применения.
В статье в «Правде» 29 октября 1940 года Иоффе писал: «Проблемой урана упорно занимаются и в США, и в Германии, и у нас в Советском Союзе началась работа, которая, может быть, изменит лицо современной техники». Однако подобная оценка была излишне оптимистичной. Атомный проект, как скоро выяснится, требовал средств, сопоставимых со всем советским военным бюджетом. В условиях подготовки к схватке с германским нацизмом, когда форсировалось производство танков, самолетов, артиллерийских орудий, когда резко увеличивалась численность армии, он просто не мог быть приоритетным – на него элементарно не было денег.
При этом появилось новое обширное и весьма перспективное поле работы для советских спецслужб за рубежом.
«Обстановка для работы разведки в оккупированных Германией странах Европы чрезвычайно осложнилась и развертывать там работу по ядерной тематике не представлялось возможным, - читаем в "Истории российской внешней разведки". - Поэтому основными центрами приложения усилий разведки стали Великобритания и США, в которых, вероятнее всего, следовало ожидать существенных подвижек в создании атомного оружия».
В эти резидентуры была послана осенью 1940 года директива – выявлять центры поиска способов применения атомной энергии для военных целей и обеспечивать получение достоверных сведений о создании атомного оружия. Инициатором этой директивы был начальник НТР, инженер-химик Леонид Романович Квасников, в то время единственный на всю разведку человек, знакомый с основами ядерной физики. Машинист паровоза, Квасников окончил Московский институт технического машиностроения, работал на химическом заводе в городе Дзержинске Горьковской области, но в 1938 году был мобилизован на работу в органы госбезопасности и уже на следующий год возглавил научно-техническую разведку.
Отделение НТР организационно входило в состав 5-го англо-американского отдела 1-го управления НКГБ-НКВД, работавшего по Великобритании, Соединенным Штатам Америки и Канаде. Считалось, что в других региональных подразделениях научно-технической разведке делать было практически нечего. Зато в Соединенных Штатах работы было много, там действовали нью-йоркская резидентура во главе с Василием Михайловичем Зарубиным и три подрезидентуры: в Вашингтоне, Сан-Франциско и Лос-Анджелесе. К 1941 году там находилось около двадцати оперативных работников внешней разведки. Но у них на связи уже было несколько десятков агентов, причем в основном по линии научно-технической разведки.
В начале 1941 года в различных странах мира действовало 45 «легальных» и 14 нелегальных резидентур, причем в наиболее важных для нас государствах – таких как Германия, Англия, Франция, США – работало сразу несколько нелегальных резидентур. В Англию и США были направлены сотрудники как внешней разведки, так и Главного разведывательного управления Наркомата обороны, которые обладали научно-техническими знаниями.
Разведчики быстро зафиксировали повышенный интерес ученых ведущих стран к ядерной проблеме.