0年代，他追随导师约费在列宁格勒物理技术研究所从事质子加速器、苏联第一座回旋加速器的研制；1939年发表了链式核反应的论文，1940年发表了铀的自发裂变报告，仅比德国的报告晚了一年多。1941年6月，苏德战争爆发，库尔恰托夫把核研究暂时搁置，着手研究为黑海舰队的舰艇消磁。苏联工农红军总参谋部情报部侦察总局副局长少将于1942年5月7日致信苏联科学院铀委员会负责人、放射化学家院士：“情报显示，国外正在进行铀核裂变能量的军事应用的研究，请您说明，这些情报的可靠性有多大？现在是否有研究铀原子裂变能量应用问题的现实