В своем письме к Генеральному секретарю ЦК ВКП (б) Иосифу Сталину 28 декабря 1931 г. Вернадский писал: «Изучение космических лучей и ядра атомов должно привести нас к открытию новых, мощных источников энергии. Мы стоим перед будущим господством радиоактивной энергии, более мощной, чем электрическая».

И изыскания шли одновременно сразу в нескольких институтах Академии наук. Смотром научных сил, работающих на новом направлении физики, стала первая Всесоюзная конференция по атомному ядру, созванная Физико-техническим институтом в Ленинграде осенью 1933 г. Организационный комитет по ее проведению возглавил Игорь Курчатов, уже выступавший перед специалистами с докладом «О некоторых работах из области строения ядра».

Работа конференции широко освещалась в периодической печати того времени. В день ее открытия доктор физических наук, профессор Константин Яковлев в статье «За пределами атома», опубликованной в «Известиях», писал: «Необычайная важность проблемы изучения атома придает особый интерес и значение Всесоюзной конференции по атомному ядру, которая сегодня начинает в Ленинграде свою работу». На конференции, сообщала газета «Известия» 26 сентября 1933 г., «присутствуют крупнейшие советские ученые: академики Иоффе, Вавилов, Мандельштам, Чернышев, профессора Курчатов, Гамов, Иваненко, Скобельцын [8] , Френкель, Дорфман, Неменов, украинские физики Синельников, Лейпунский, Вальтер, Финкельштейн…». В советской прессе также упоминалось, что в президиуме научного форума находились многие зарубежные ученые: Фредерик Жолио-Кюри и Жан-Батист Перрен (Франция), Льюис Харольд Грэй (Британия), Россети (Италия). В дальнейшем, уже в ходе работы конференции, к ним присоединились Поль Адриен Морис Дирак (Британия), Гвидо Бек (Чехословакия) и Виктор-Фредерик Вайскопф (Швейцария).

В начале 1934 г. Президиум АН СССР в связи с предложением Вернадского создал под его председательством специальную Комиссию по тяжелой воде.

Осенью 1937-го в Москве прошла вторая Всесоюзная конференция по изучению атомного ядра. За четыре минувших года советские исследователи внутриядерных тайн продвинулись далеко вперед. И в день открытия конференции академик Абрам Иоффе писал в «Известиях»: «Медленное накопление фактов сменилось бурной атакой на атомное ядро… Следует отметить, интереснейшие опыты по расщеплению ядра, произведенные И.В. Курчатовым и его сотрудниками. Эти опыты привели к новым выводам и расширили наши знания о ядре».

Кроме 150 советских исследователей проблемы на симпозиум прибыли также Рудольф Пайерлс и Ричардсон Оуэн Вильямс из Англии, Вольфганг Эрнст Паули из Швейцарии, Пьер Виктор Оже из Франции. Участников конференции приветствовал вице-президент АН СССР, академик Иван Губкин, заявив, в частности: «Изучение атомного ядра представляет не только теоретический, но и глубоко практический интерес. Я имею в виду проблему использования так называемой внутриядерной энергии. Современная физика еще не разрешила этой проблемы. Президиум Академии наук выражает уверенность, что настоящая конференция, которая рассмотрит крупнейшие теоретические вопросы, приблизит человечество и к решению проблемы практического использования внутриядерной энергии».

С докладом по теме выступил и Игорь Курчатов. А в завершение сообщения он привел таблицу материалов, которые нужны для практического осуществления ядерной реакции, и наличие их во всех лабораториях мира. По расчетам советских ученых, для системы «обогащенный уран – вода» требуется 0,5 тонны урана, а его во всех научных центрах Земли имелось… две тысячных миллиграмма. Для системы «обычный уран – тяжелая вода» предполагаемая потребность составляла 15 т тяжелой воды, а ее общие объемы в мире составляли лишь 0,5 т.

Вскоре Курчатов совместно с другими советскими учеными отправил докладную записку в Президиум АН СССР, представляющую собой план работ по овладению атомной энергией.

В начале 1939 г. Ф. Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы, поэтому именно уран может стать источником энергии, как взрывчатое вещество. И в 1940 г. в СССР предприняли первые шаги по выявлению возможности создания ядерной бомбы, как сверхмощного оружия. Тогда молодые физики Георгий Флеров, Константин Петржак и Лев Русинов обнаружили самопроизвольное деление урана. Это открытие имело очень важное значение для разработки теории цепной реакции. Но реализацию открытия в военной отрасли советские ученые поначалу рассматривали чисто с теоретической точки зрения, поскольку считали проект малоосуществимым на практике в ближайшее время.

Тем не менее, академики В. Вернадский и В. Хлопин в июне 1940-го направили в АН СССР записку, в которой заявили: «Нам кажется, что уже сейчас, пока еще технический вопрос о выделении изотопа урана-235 и использовании энергии ядерного деления наталкивается на ряд трудностей, не имеющих, однако, как нам кажется, принципиального характера, в СССР должны быть приняты срочные меры к формированию работ по разведке и добыче урановых руд и получения из них урана. Это необходимо для того, чтобы к моменту, когда вопрос о техническом использовании внутриатомной энергии будет решен, мы располагали необходимыми запасами этого драгоценного источника энергии. Между тем в этом отношении положение в СССР в настоящее время крайне неблагоприятно. Запасами урана мы совершенно не располагаем. Это – металл, в настоящее время крайне дефицитный. Производство его не налажено. Разведанные мощные месторождения этого металла на территории СССР пока не известны. Разведки известных месторождений и поиски новых производятся темпами совершенно недостаточными и не объединены общей идеей…».

25 июня 1940 г. Отделение геолого-географических наук АН поручило В. Вернадскому, А. Ферсману и В. Хлопину наметить мероприятия, которые позволили бы форсировать работы в СССР по использованию внутриатомной энергии. В этой связи Вернадский, Ферсман и Хлопин направили 12 июля письмо заместителю Председателя Совнаркома СССР Н. Булганину: «Работы по физике атомного ядра привели в самое последнее время к открытию деления атомов элемента урана под действием нейтронов, при которых освобождается огромное количество внутриатомной энергии».