Радиоактивное облако накрыло всю территорию химкомбината № 817: реакторные заводы, новый радиохимический завод, пожарную и воинскую части, казармы полка военных строителей и зону с заключенными, работавшими на строительстве режимных объектов. Один из зэков, Г. П. Афанасьев, отбывавший в 1950-х годах срок на «сороковке», вспоминал: «В тот день мы не работали. Я спал на нижнем ярусе нар, рядом с окном, выходившим в сторону завода. Внезапно меня швырнуло на пол. Поднявшись, я подошел к окну с выбитыми стеклами и увидел быстро увеличивающийся в объемах огненный гриб. Шляпа гриба расходилась по небу и вскоре закрыла солнце. Где-то через полчаса выпали черные, сажевые осадки, покрывшие все вокруг. …Зэки питались под открытым небом. Столы и лавки были покрыты слоем сажи толщиной в 3–4 см. Когда мы пришли на ужин, кто чем мог – тряпкой, бумажкой, рукавом – стирали со столов сажу. А она все еще продолжала падать с неба: кому в миски с кашей, кому на хлеб. Паники не было, но спорили предостаточно. Кто говорил, что это диверсия, кто – авария, кто – учебный взрыв. От администрации никаких сообщений не последовало».
О происшествии немедленно доложили в Москву, в областное КГБ и в Челябинский обком партии. На место аварии срочно прибыла команда дозиметристов, которая произвела замеры уровня радиации и порекомендовала немедленно приступить к эвакуации людей…
В этот момент в лагере закончился ужин: «Сумерки были совершенно черными. А затем под открытым небом мы смотрели кинофильм „Путевка в жизнь“. На месте гриба небо имело красное свечение в диаметре около километра. Ночью нас подняли голоса из громкоговорителей, известившие, что мы находимся в зоне повышенного ядерного заражения. Нам приказали быть готовыми к эвакуации, вещей не брать (даже денег и „безделушек“ из драгметаллов). Началась невообразимая паника… Нас погрузили в автомашины и вывезли в какой-то лес. На большой поляне в ряд стояли столы, а по соседству – кучи новых спецовок, трусов и маек. Через усилитель прокричали: „Всем раздеться, все вещи бросить в кучу!“ Голыми мы подходили к столам, где определялась доза облучения. Шкала дозиметра была рассчитана на 900 единиц. Сколько это составляет рентген – никто сказать не мог. Лично я „вызвенел“ на 800 единиц».
Сразу же после взрыва по факту аварии было возбуждено уголовное дело. Причем версия теракта (как тогда говорили – диверсии) отвергалась с самого начала. Следователь УКГБ Борис Колесников, проводивший розыскные мероприятия по челябинскому делу, вспоминал: «Это подтвердили и все наши следственные материалы. В „сороковке“ произошла одна из тех техногенных катастроф, прецедентов которым еще не было. Банки начали греться сами – по меньшей мере, судя по допросам, все регламентные работы техперсоналом были соблюдены. Это подтвердила и комиссия под председательством Славского. Мне рассказывали, что Курчатов лично написал на листе бумаги: „Современная наука на эти вопросы ответов не имеет“ – и поставил подпись…»