中型机械工业部
历史
苏德战争爆发后，由於纳粹德国和轴心国的闪击战，蘇聯直到1942年都未以積極的態度去進行核武器的開發. 1941年12月下旬至1942年4月，弗廖罗夫（後來成為蘇聯核物理的领军人物、俄罗斯科学院院长）寫了一封秘信給库尔恰托夫、苏联国防委员会科学部门全权代表、化学家、蘇聯最高領導人斯大林三人，指出美國、英國，甚至是德國自1939年發現了核分裂後，都不再於物理科學刊物上發表相關訊息. 這些學術機構完全不透漏成果的現象十分可疑，弗廖罗夫力促斯大林趕緊展開核武研究工程，他相信其他國家已各自展開了他們的秘密核研究. 1942年5月，苏联国防委员会科学部门全权代表、化学家和阿布拉姆·费多罗维奇·约费院士向斯大林呈递报告，论证了在苏联为解决原子武器问题成立科学中心的必要性. 卡夫塔诺夫在晚年回忆国防委员会谈论此事的情景：“向国防委员会报告此问题时，我坚持我们的建议. 我说：‘当然，这里会有风险. 闹不好我们会损失几千万乃至几亿卢布……. 但是如果我们不去冒这个险，我们就会冒更大的危险，那就是我们可能在掌握了原子武器的敌人面前变得手无寸铁，毫无还手之力. ’斯大林在会议室踱来踱去，最后下了决心，说：‘我们必须干！’”苏联国防委员会中由莫洛托夫分管这一工作. 1942年9月底，斯大林召集约费院士、卡皮察院士、物理化学家尼古拉·尼古拉耶维奇·谢苗诺夫院士（科学院化学物理研究所所长）、放射化学家维塔利·格里戈里耶维奇·赫洛平院士、化学家、库尔恰托夫等人，讨论了德国、美国和英国在研原子弹的情报，听取了科学家的意见后，斯大林作出结论：“我们也要研制原子弹”. 1942年9月28日苏联国防委员会签发第2352号《关于涉铀研究的组织工作》，授权苏联科学院恢复“关于原子能利用的可行性”研究工作，在1943年4月1日前提交制造铀弹的可行性报告，由副院长约费院士负责，相关部委为此提供必要的物质支持. 因约飞不是核物理学家，由库尔恰托夫担任其副手. 在苏联科学院的战时疏散地喀山设立实验室. 1942年11月27日莫洛托夫签署苏联国防委员会第2542号《关于采铀工作》决议，责成苏联人民委员会地质委员会、有色冶金工业人民委员部稀有金属工业总局和科学院镭研究所等部门和机构全力开展铀矿勘探、开采和加工及相关工艺流程的研究工作，进一步加快1925年就已发现的位于费尔干纳西北的塔波沙尔铀矿开采和B厂提炼. 1942年10月，內務人民委員部提交了一份探討核武器可行性的英國「穆德委員會」報告影本，從而令斯大林下令展開蘇聯的核武開發計畫（儘管資源相當有限）. 蘇聯科學院選擇了擁有廣泛核物理閱歷的庫爾恰托夫負責这方面工作，約費院士也向莫洛托夫推薦庫爾恰托夫，莫洛托夫向斯大林進言讓庫爾恰托夫主持原子能研发业务工作. 庫爾恰托夫在战争爆发后从事对抗磁性水雷的研究，之後研究坦克装甲，这时才归队恢复核物理研究. 虽然政府发布了最高级别的行政命令，但是核计划的进展情况却并不尽如人意，国防委员会的指示没有得到全面深入的贯彻执行. 1943年初，人民委员会秘书处上报副主席莫洛托夫，对科学院和相关部委第2352号令的执行情况表示极度的不满，指责科学院和部委相关负责人工作不力，致使核研究基本处于放任自流的状态. 究其原因，一方面在于政府对核计划的性质缺乏足够的认识，仍将其视为纯粹的理论实验研究而由科学院主导进行；另一方面在于政府没有指派专人对核计划进行行政领导，以督促和协调作为独立平行单位的科学院和各部委的工作. 针对以上情况，1943年2月11日莫洛托夫签署并秘密发布了苏联国防委员会第2872号《关于加强涉铀研究工作组织的补充措施》，原子能研究特别实验室从喀山“返疏散”到莫斯科. 涉铀研究工作由苏联人民委员会副主席兼化学工业人民委员米哈伊尔·格奥尔基耶维奇·别尔乌辛和苏联国防委员会科学部门全权代表、化学家领导，研究工作由庫爾恰托夫主持. 1943年3月7日，库尔恰托夫致约费的信中评价了苏联情报机关在钚原子弹方情报：“…全部材料情报汇总起来指出了比我们的科学家所预想的更短时间内解决所有铀问题的技术可行性，他们并不熟悉国外对该问题的工作进展”. 1943年3月10日，科学院副院长拜科夫（А.А.Байков）和科学院主席团秘书布鲁耶维奇（Н.Г.Бруевич）联名签署了科学院第122号令，任命库尔恰托夫为实验室主任. 1943年3月20日，库尔恰托夫写信给别尔乌辛，提出约请朗道和卡皮察参与核武器研究的必要性：“在铀弹爆炸的初期大部分物质尚未发生反应，此时物质处于其原子几乎完全电离的状态，爆炸过程的进一步发展以及原子弹威力均依赖于这种物质状态. 在原子弹实现之前，在实验(哪怕是微不足道规模的实验)上根本观察不到任何与这种物质状态相似的的情况. 这种物质状态被认为只有在恒星中才会实现. 这一阶段爆炸过程的发展只能从理论上对其一般特性进行研究. 这个困难的任务看来只能交给著名的理论物理学家朗道教授，他是类似问题的专家和真正的内行. ……在解决选择同位素分离的途径及相应的机器的设计方面，第二实验室急需向具有深刻的物理知识、实验经验和工程师才能的大学者咨询并取得其帮助. 将这些品质集于一身的人是卡皮察院士. 因此我请求你考虑邀请卡皮察院士担任同位素分离方面的顾问及授权朗道教授开展铀弹中爆炸过程发展的计算. ”作为深受斯大林信任的科学家，卡皮察很快被列选为专门委员会和科技委员会成员，参与核武器研制的领导决策. 1943年3月22日，库尔恰托夫在写给别尔乌辛的报告中写：“我最近研究的材料表明，‘铀锅炉’（即反应堆——引者注）中核燃料燃烧后的产物也许可以代替铀-235用于制造原子弹. 针对这些看法，我认真查阅了最近发表在美国《物理评论》杂志上关于超铀元素（镎-239和钚-239）的研究文章，可以据此确定新的铀问题研究方向……这一研究方向前景可观. ”1943年4月12日，科学院副院长拜科夫和科学院主席团秘书布鲁耶维奇共同签署了科学院第121号令，为执行国防委员会相关指示，该实验室改称苏联科学院列宁格勒物理技术研究所第二实验室（现库尔恰托夫研究院）. 1943年7月30日，莫洛托夫签署了国防委员会第3834号《关于组织开展铀矿勘探、开采及铀盐生产的决定》，进一步部署和督促苏联人民委员会地质委员会和有色冶金工业人民委员部等部门的铀矿勘探、开采和加工. 地质委员会于1943年专门成立了放射性元素部，负责领导铀矿勘探工作. 全苏矿物原料研究所专门成立了第6铀研究室，进行铀地质学研究. 铀矿的开采和加工则由有色冶金工业人民委员部负责，生产基地设在塔吉克塔波沙尔铀矿区于1935年投产的“B”实验厂，计划每年生产4吨铀盐. 然而，由于矿产资源贫乏、生产条件落后、人力和资金投入不足，铀矿勘探、开采和加工进展缓慢. 正如斯拉夫斯基所说，“1943年，我们还什么也没有，既没有铀，也没有石墨. 没有规模化开采铀矿. ”1943年8月14日，约费又以列宁格勒物理技术研究所所长的名义签署第86号令，进一步明确了2号实验室为独立实验室，隶属于科学院，不再受列宁格勒物理技术研究所管辖. 国防委员会于1943年8月16日制定了研发气体扩散装置的计划. 1943年12月30日，科学院主席团授予库尔恰托夫为期一年的权限，独立进行2号实验室的行政管理、财务核算和日常活动. 这一时期，苏联核计划的组织领导工作主要围绕两个中心点展开：其一是组建专门实验室，开展核研究；其二是在全国范围内勘探开采铀矿，加工核原料. 1943年年中，开始研究生产高纯度石墨和反应堆用的金属铀、从反应堆生成物中提取钚的工艺. 1944年5月19日，别尔乌辛曾向斯大林提交了一份《关于铀问题》的报告. 报告中指出，目前苏联的核理论实验研究已为制造一系列生产设备和设计生产铀-235和钚的机器创造了条件. 为了赶超国外，政府应当赋予核研究以重要的国家意义，成立国防委员会铀委员会，负责核研究的日常监督并提供相应的帮助，其成员可为：1）贝利亚（任主席），2）莫洛托夫，3）别尔乌辛（任副主席），4）库尔恰托夫. 1944年5月19日，库尔恰托夫在写给斯大林的报告中明确表示，“对国外学者研究成果的情报资料分析和2号实验室所进行的理论计算与实验表明，我国普遍认为的铀问题不可能在技术上有所突破的观点是错误的……目前，利用核能制造原子弹和建造铀锅炉的途径已经十分明确……可用作原子弹炸药的有铀-235——一种特殊的铀同位素，在自然条件下与普通铀混杂在一起；还有利用回旋加速器生产出来的人造化学元素钚-239. ”核计划的主要领导人——行政领导人别尔乌辛和科技领导人库尔恰托夫仍对其现状表示不满. 不满的原因集中指向两个问题，一是缺乏专门的行政领导机构，二是缺乏权威的领导人. 1944年7月10日，托尔乌辛与库尔恰托夫为国防委员会草拟了《关于推动铀问题研究的决定》，决定草案最后一条的内容是：“成立国防委员会铀委员会，负责铀问题研究的日常监督并提供帮助. 贝利亚同志担任委员会主席，别尔乌辛担任副主席，库尔恰托夫为委员. ”两个月后，库尔恰托夫又起草了一份便函，再次呈报给贝利亚，表示对核计划现状的不满. “在别尔乌辛和我呈报给您的公函中，我们汇报了国内核计划的实施情况……我国的核研究虽然在1943-1944年取得了突飞猛进的发展，然而，状况实在不能令人满意. 尤其是铀原料和同位素分离问题，仍然悬而未决. 2号实验室的物质技术基础还很薄弱. 由于缺乏对各部门的统一领导，也由于各部门对核计划的重视程度不够，许多工作进展缓慢. 知道您日理万机，但由于核计划具有重要的历史意义，我还是不得不打扰您，请您对这项工作的组织进行给予指示. ”1944年11月24日，库尔恰托夫给贝利亚呈送了《关于必须吸引参与核问题研究的学者》的绝密报告，列举了朗道、卡皮察、约飞、希涅尔尼科夫、瓦尔特、阿尔齐莫维奇、基尔皮乔夫、斯梯里科维奇、谢苗诺夫、涅斯米扬诺夫共10位学者的名字，并叙述了为何要吸引他们的原因. 1944年12月3日苏联国防委员会发布第7069号《保障苏联科学院2号实验室工作的紧急措施》，“责成贝利亚同志过问铀问题研究工作”；2号实验室获得了停建的实验医学研究所120公顷的用地和正在施工中的建筑. 为了改变铀矿冶的落后局面，国防委员会于1944年12月8日作出第7102号《关于铀矿开采和加工保障措施的决定》，把铀矿从有色冶金工业人民委员部转交给内务人民委员部，由苏联内务人民委员部来全面负责铀矿的勘探、开采和加工，为此成立了专门的组织领导机构——内务人民委员部采矿冶金企业劳改营管理总局铀问题特别管理局，勘探塔博沙尔、维吾尔萨伊、阿德拉斯曼等铀矿. 1944年苏联又从美国物理学家恩斯特·劳伦斯那里获知关于电磁法的信息. 此后，苏联在分离铀同位素方面，以气体扩散技术为主，电磁法为辅，两者同时进行. 1945年1月6日，内务人民委员签署了第007号《关于保障铀矿开采、开发和加工措施》的命令，亚历山大上校任特殊管理总局副局长兼总工程师. 1945年2月23日，内务人民委员部第103号《关于在苏联内务部建立第六综合工厂》的命令，在原有“B”实验厂的基础上建设了苏联首个核原料加工基地——列宁纳巴德第6矿山-化学厂，下设6个采矿场和5个加工厂，集中力量开采和加工中亚铀矿，国家安全中校奇尔科夫任厂长. 1945年3月8日国防委员会作出第7737号《关于1945年度铀矿地质勘探工作保障措施的决定》，进一步强调了铀矿勘探、开采和加工是国家的一项重要任务，要求政府各部门积极配合，加大力度，在最短时间内完成铀原料基地的建设任务. 内务人民委员部成立铀问题科学研究所，称为“特种金属研究所”，后更名为第9研究所，主要任务是研究和制定铀矿地质勘探和铀矿加工方法以及金属铀生产工艺、钚提取和金属钚生产及其产品的制造工艺. 从此，铀矿勘探、开采和加工在苏联境内全面展开. 1945年4月14日内务人民委员部第324号命令任命谢甫琴科上校工程师任特殊金属研究所负责人. 1944年年底，所有从事铀矿勘探和开采的人员仅有约500人；到1945年8月，已增加至2295名，主要是专业技术囚犯；1944年铀矿勘探的资金投入为650万卢布，1945年达到了1800万卢布；1944年开采矿石4000吨，提炼铀盐2吨，1945年达到了7吨. 原子彈的研製仍是相對較低順位的工程. 1944年4月25日，在实验室工作的人有74人，其中科技人员25人. 1944年底有100人. 1945年底有180人. 组织结构为： 库尔托夫和帕纳修克（И.С.Панасюк）主持了石墨反应堆的研究，弗廖罗夫和达维坚科（В.А.Давиденко）主持了轻水反应堆的研究，阿里汉诺夫和尼基京主持进行了重水反应堆的研究. 1945年9月，在专门委员会技术委员会第一次会议上，听取了库尔恰托夫、弗廖罗夫、阿利汉诺夫所做的对上述三种类型反应堆的研究汇报，经讨论一致认为，石墨反应堆和重水反应堆最具前景.