Добыча урана разворачивалась в труднейших условиях. Руды залегали в труднодоступных горных районах. Ефим Павлович Славский, тогда заместитель министра цветной металлургии, вспоминал: «Летом 1946 года уран был разведан в очень ограниченном количестве. Как его вывозили? У меня сохранились фотографии. На одной из них рабочие гонят ишаков… На каждом висят сумки, а в сумках — урановая руда. Хорошей считается руда, если в ней 0,1 % урана, остальное все — пустая порода. Представьте, сколько в одной сумке ишак привез урана!»[513] Добытую руду перевозили на обогатительные фабрики, а продукт переработки — очень чистую соль урана — на урановый завод в городе Электросталь Московской области, где ее перерабатывали в металл[514].
После победы над Германией СССР использовал ее урановые месторождения, находившиеся в советской зоне оккупации[515]. В Восточной Германии были построены фабрики для получения уранового концентрата, отправляемого затем в Советский Союз[516]. Урановые рудники также закладывали в Болгарии и Польше, где залежи давали значительно меньше урана, чем в Германии и Чехословакии. Также СССР начал добычу урана в китайской провинции Синьцзян, которую он в то время контролировал[517].
Данные о добыче советского урана даже за первые послевоенные годы до сих пор не опубликованы[518]. По оценке ЦРУ, советские и восточноевропейские рудники давали в 1946 и 1947 годах от 70 до 110 тонн окиси урана. Только в 1948 году произошло значительное увеличение добычи, но и тогда наращивание добычи урана все еще считалось задачей чрезвычайной важности. По тем же оценкам, 45 процентов советского урана было получено из Восточной Германии, 33 — из Советского Союза, 15 — из Чехословакии, 4 — из Болгарии и 3 процента — из Польши. Но эти цифры, как пишет Д. Холловэй, должны быть приняты с известной осторожностью[519]. Важность восточноевропейского урана для СССР подтвердил на пленуме ЦК КПСС в июле 1953 года заместитель министра среднего машиностроения А. П. Завенягин, отметивший, что поскольку значительная доля уранового сырья добывается за границей, «важно вести форсированную разведку отечественной сырьевой базы»[520].
С первых дней деятельности Лаборатории № 2 под непосредственным руководством Курчатова разворачиваются работы по получению металлического урана из поставляемого обогатительными фабриками уранового сырья. Игорь Васильевич формулирует жесткие физико-химические требования к чистоте производимого урана, поскольку даже малейшие доли примесей поглощали нейтроны и могли ухудшить условия протекания цепной реакции[521]. Содержание примесей в металлическом уране не должно было превышать миллионных долей. Задача решалась комплексно: в научно-исследовательских институтах, которых было более тридцати, конструкторских бюро, на рудниках, обогатительных фабриках, химических производствах и металлургическом заводе.
Получение необходимых для уран-графитового котла чистейших реакторных материалов требовало разработки новых технологий. Курчатов еще в 1943 году поручил Государственному институту редких металлов (Гиредмету) и персонально начальнику лаборатории профессору З. В. Ершовой — ученице В. Г. Хлопина, стажировавшейся в 1930-е годы в Париже у Ирен Жолио-Кюри, — изготовить несколько десятков килограммов карбида урана строго определенного состава и высокой степени чистоты[522]. Хотя в России его никогда не производили, сотрудники Гиредмета профессора Н. П. Сажин, Г. А. Меерсон и молодой металлург Е. Каменская сконструировали дуговую печь и, отработав на ней технологию процесса, ежедневно получали килограммы карбида урана требуемого качества[523]. З. В. Ершова и Н. П. Сажин привозили получаемые образцы карбида урана Курчатову на квартиру, размещавшуюся в главном здании лаборатории. Сюда же поступали и чистейшие соли урана, полученные на опытной установке на руднике.