Весной 1947 года укомплектовывались оборудованием и персоналом первые лаборатории. Сложной и трудоемкой была отработка каждого узла конструкции заряда, его моделей и особенно заряда в натурную величину лабораториями НИС. Многочисленные эксперименты ежедневно, а с Натурным зарядом — круглосуточно, проводились непрерывно более двух лет. Достаточно сказать: чтобы достичь успеха, по ходу работ пришлось создавать новые области физики. Живо и интересно в книге «Первая атомная» рассказал об этих работах и конкретных исполнителях инженер-исследователь лаборатории N 5 Виктор Иванович Жучихин. Для примера, вот что он пишет о задачах, стоявших при отработке фокусирующих элементов: «Задача решалась последовательно в 4 этапа:
1. подобрать оптимальные соотношения смеси… различных ВВ…, обеспечивая при этом устойчивость детонации…
2. выбрать технологию изготовления деталей из этой смеси для проведения опытов, затем, в зависимости от стабильности плотности получаемых деталей и стабильности скорости детонации, рекомендовать технологию производства;
3. рассчитать и по экспериментальным данным скорректировать устройство фокусирующего элемента, обеспечивающего одновременность выхода детонационной волны на всю поверхность дна элемента;
4. обеспечить синхронную работу всех элементов (вспомним, что их было 32) в совокупности для получения сферически симметричной детонационной волны по всей поверхности заряда ВВ».
И так по каждому узлу конструкции будущей атомной бомбы.
Одно из самых ярких воспоминаний моей жизни в КБ-11 в те годы — Мощные взрывы, от которых подпрыгивал наш дом и звенели стекла. Ежедневно днем и ночью проводилось более 10 взрывов. Отец приезжал с работы поздно и ложился на диване в кабинете. Рядом с диваном у Изголовья стоял стул, на стуле, практически около уха, ставился телефон. После очередного взрыва, через некоторое время раздавался звонок, отец вставал, садился в дежуривший около дома «газик» и ехал на работу. Спать удавалось 4–5 часов в сутки урывками. Утром всегда, точно к началу, он был на работе. О причинах такого режима работы отца через много лет мне рассказал Г. Н. Флеров, незадолго до своей кончины.
Флеров вернулся из поездки в США взволнованным. Во время проулки на даче он рассказал мне следующее. Зная, что академик Флеров не только инициатор, но и непосредственный создатель нашего атомного оружия, американцы устроили на телевидении диспут. Четверо разработчиков атомной бомбы с американской стороны пытались на глазах всей Америки убедить Георгия Николаевича, что русские сделали копию бомбы по американским чертежам, переданных Клаусом Фуксом. Флеров в ответ доказывал им, что это не так. «Я видел сам, — рассказывал мне как Кирилл бился над тем, чтобы с помощью взрыва шарового заряда из обычного взрывчатого вещества равномерно обжать металлический шар, помещенный в центр заряда». Сначала получались, по выражению Флерова, «блины». Только к концу 1948 года, после множества неудач, поисков, через бесконечные изменения в чертежах шарового заряда (наших, доморощенных, выпущенных конструкторским отделом Николая Александровича Терлецкого, а не мифических американских), металлический шар сохранил после взрыва идеальную сферическую форму. Каждый последующий взрыв, рассказывал Флеров, производился только после того, как Щелкин изучит результаты предыдущего и решит, какой из подготовленных натурных макетов заряда подрывать следующим. Для этого каждый взрыв сопровождался уникальными измерениями, после расшифровки, которых и следовал в любое время дня и ночи звонок Щелкину. В этом и была причина его ночных поездок на работу.