克洛宾（Vitaly Khlopin）领导的物理部门工作，在那里，库尔恰托夫以一位资深科学家的身份进行他的研究工作，并参与了欧洲第一台回旋加速器的研发工作（起于1932年，于1937年完成）。接着一直到1943年，库尔恰托夫于约费研究院与阿纳托利·彼得罗维奇·亚历山德罗夫一同工作。在这期间，他们设计的消磁船舶保护了苏军的船只不被德军的水雷所破坏，此一技术于二战战后被广泛利用。1943年，因投入苏联的原子弹开发工程，库尔恰托夫的实验室自约费研究院分离出来，搬到了莫斯科。克洛宾在库尔恰托夫、列夫·米索夫斯基