Под полигон было отведено 18 500 кв. км. Было одно неудобство – в Семипалатинске в то время находилось китайское консульство. Консульство под каким-то предлогом (не иначе как для улучшения размещения миссии!) было перенесено в другой город, а Семипалатинск обрел под боком страшного грозного соседа. Начальником полигона УП № 2 МО был назначен генерал-лейтенант артиллерии П. М. Рожанович, научным руководителем М. А. Садовский. Научным руководителем испытаний, естественно, был И. В. Курчатов. Проектные работы были поручены ленинградскому ГСП-11. Выполнялись они по техническим заданиям, выданным Институтом химической физики (ИХФ).

За два года на поле радиусом 10 км были построены здания и сооружения различного качества – от бетонных дотов и дзотов, станций метро, заводских цехов до деревянных небольших домишек. Назвали все это опытным полем. В центре его соорудили металлическую башню высотой 37,5 м.

Кроме опытного поля нужна была инфраструктура самого полигона. Где-то должны были размещаться помещения для сборки «изделий», аппаратура и приборы наблюдения, да и людям надо было где-то жить. Но об этом думали тогда в последнюю очередь. Строители и военные жили в палатках, разместить всех в зданиях ни в первую, ни даже во вторую зиму на полигоне не смогли.

В число объектов полигона входили воинская часть, штаб которой размещался в 60 км от полигона и в 130 км от Семипалатинска, а также полевой аэродром. Полигоном интенсивно использовался также аэродром в пригороде Семипалатинска Жана-Семей.

Принимала готовые объекты полигона государственная комиссия под председательством М. Г. Первухина. В ценах 1945 г. объем капитального строительства на Семипалатинском полигоне в 1949 г. составил 185 млн руб.

В начале 1949 г. в Челябинске-40 на химкомбинате № 817 (ныне химкомбинат «Маяк») было получено необходимое количество плутония, из которого были изготовлены детали взрывного устройства и затем отправлены в Арзамас-16. Здесь под руководством Ю. Б. Харитона происходила их доводка и сборка. В этой работе принимал участие и известный ученый, академик А. П. Александров, бывший тогда директором Института физических проблем (Л. П. Капица в 1946 г. попал в опалу и был отстранен от должности). Причастное к урановому проекту начальство, далекое от науки, все время ожидавшее подвоха от ученых, часто посещало цеха завода, где происходила доводка «изделия». Дело доходило до абсурда.

Однажды делегация генералов во главе с Первухиным и директором завода нагрянула в цех сборки ночью. А. П. Александров как раз работал с плутониевыми деталями. Его стали расспрашивать о работе, о том, что он делает. Ученый подробно ответил на вопросы, а потом услышал:

– Почему вы думаете, что это плутоний?

Александров сказал, что он знает технологию получения плутония и абсолютно уверен, что это именно плутоний. Следующий вопрос был еще интереснее:

– А почему вы уверены, что его не подменили на какую-нибудь железку?

Александров поднес кусок плутония к счетчику:

– Смотрите, он же альфа-активен!

– А может, его только помазали плутонием сверху, вот он и трещит, – сказал кто-то из кучки генералов.

Александров обозлился, протянул им плутоний:

– Попробуйте, он же горячий!

Но генералы были неумолимы:

– Железку нагреть недолго!

И тут ученый не выдержал:

– Пусть кто хочет, сидит тут до утра и проверяет, останется ли плутоний горячим или нет. А я пойду спать!

После этого успокоенные генералы наконец ушли. Но комиссии продолжались, и для них специально ученым приходилось устраивать различные показательные проверки.

В апреле 1949 г. лаборатория № 3 под руководством А. И. Алиханова в тесном сотрудничестве с КБ Горьковского машиностроительного завода, где директором был А. С. Елян, запустила тяжеловодный реактор. На Горьковском машиностроительном заводе вскоре стали выпускать оборудование для тяжеловодных реакторов.

Летом 1949 г. происходили последние приготовления к испытаниям первой советской атомной бомбы. Бомбу сделали плутониевую, именно такую американцы испытали в Аламогордо 16 июля 1945 г. 19 августа ночью узлы и детали ядерного заряда по узкоколейке доставили на полигон. Собирали «изделие 501» в специально построенном для этого здании недалеко от башни, предназначенной для испытания. 26 августа 1949 г. было принято решение об испытании ядерной бомбы. Сборку осуществляли Н. Л. Духов, Н. А. Терлецкий, Д. А. Фишман, В. А. Давиденко. Монтаж ядерного заряда был закончен в 3 часа утра 29 августа.

И вот этот день, когда мы смогли стать вровень с американцами и больше не нужно было оглядываться на Дядю Сэма с его большой ядерной дубинкой, наконец наступил. К утру 29 августа на полигоне № 2 Министерства обороны все было готово к испытаниям. Изделие собрано и помещено на металлическую башню в центре опытного поля. Аппаратура и приборы подготовлены и подключены, участники испытаний укрылись в блиндажах и убежищах, подопытные животные размещены на определенных для этого местах. Взрыв прогремел ровно в 7 часов утра, как и было задумано. Земля на полигоне встала на дыбы, металлическая вышка исчезла, как будто ее здесь сроду не было. Вспышка ярче солнца осветила семипалатинскую степь, и над ней стало подниматься облако, так похожее на гриб…

Ученые определили мощность первой советской атомной бомбы РДС-1-22 килотонны. Через 20 минут после взрыва в его эпицентр отправились два танка. Оказалось, что все сооружения здесь снесены, на месте башни образовалась воронка, в центре поля почва спеклась в сплошную шлаковую корку. Большинство зданий и сооружений, расположенных дальше эпицентра, тоже основательно пострадали.

Конечно же были проведены различные измерения – теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма-излучений, уровня радиоактивного загрязнения местности, изучалось воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на живые существа, а также оптические наблюдения. Не обошлось и без накладок – мелкая живность, мыши и кролики, после ударной волны разбежалась, и их пришлось ловить.