Эксперименты были по преимуществу взрывными, и необходимость проведения большого числа взрывов торопила с переводом всех работ «в леса», где нет чужих ушей и глаз… С мая 1947 года уже в поселке Сарова начинают работать первые четыре лаборатории: рентгеновская; взрывчатых веществ; исследования деформации металлов взрывом и контроля специзделий. Конструкторские же работы начались в Сарове даже раньше — с февраля 1947 года.
Период становления проходил негладко, а одной из важнейших и новых проблем была при этом так называемая сферическая сборка — основной узел, содержащий металлическое ядро, окруженное мощным сферическим зарядом взрывчатого вещества (ВВ). Пока работы велись с инертным ядром («штатного» плутония тогда в СССР не было ни грамма), но в реальной бомбе вместо инертного ядра должно было находиться ядро из делящегося материала — плутония.
Для обеспечения ядерного взрыва надо было с очень высокой синхронностью (т. е. одновременно) инициировать заряд ВВ по всей его поверхности так, чтобы сходящаяся сферическая ударная волна взрыва с очень высокой симметрией обжала плутоний, переводя его в сверхкритическое состояние.
Кроме большого объема расчетов тут было невозможно обойтись без того спасительного метода «тыка», без которого не обходится ни одна серьезная исследовательская работа. Этот могучий метод применительно к чисто научной деятельности носит более благозвучное название «метод итераций» или «последовательных приближений», а практически это выглядело как многочисленные и долгие по времени серии взрывных экспериментов, где за один раз подрывалось несколько сотен килограммов ВВ с высокой энергетикой.
Первые опыты начались еще в Москве, на базе НИИ-6 Министерства сельскохозяйственного машиностроения. Тогдашний Минсельхозмаш к сельскому хозяйству никакого отношения не имел — это была просто «крыша» для ряда оборонных работ. Проводили опыты и на подмосковном Софринском полигоне. Но требовалось провести сотни опытов, иногда по несколько в день. Софрино, да и любой другой полигон в плотно заселенном Подмосковье, для этого не годилось. И выбор «отцами-основателями» в качестве базы КБ-11 глухого мордовского поселка Сарова в «заповедных и дремучих дальних муромских лесах» не в последнюю очередь объяснялся необходимостью проведения в спокойной и уединенной обстановке масштабных и долговременных взрывных работ.
Хотя, как уже сказано, сопутствующие факторы тоже благоприятствовали: отдаленность от населенных пунктов при относительной близости к столице; наличие узкоколейной железной дороги, небольшого завода и комплекса зданий бывшей Саровской пустыни, где можно было сразу же разместить некоторые подразделения «Объекта № 550».