От Курчатова настойчиво требовали срочно приступить к монтажу реактора. Ведь можно прибегнуть к испытанной заводской практике: спешно пустить объект, отрапортовать о пуске, а потом дорабатывать, переделывать, ремонтировать — в общем, осваивать. Зачем превращать с таким трудом создаваемые материалы в недвижный запас, ожидающий, пока подойдет нескорый срок его применения!
Курчатов отверг этот путь. Все, что хоть отдаленно напоминало «показуху», ему органически претило. Мириться с «болезнями освоения» как полуиронически-полускорбно называли заранее запланированные недоделки, он не желал. Реактор должен сразу заработать так, чтобы его не трясли никакие болезни. И Курчатов решил использовать уже накопленный уран и графит для своеобразных полузаводских испытаний: строить одну за другой модели будущего реактора и проверять на них теоретические расчеты. Он сумел доказать, что такой путь в конечном итоге окажется самым надежным и эффективным.
Как только строители закончили ложе под реактор, физики перевели из «брезентовой лаборатории» в «Монтажные мастерские» все запасы урана и графита. В котловане сложили «кучу малу» — куполообразную уменьшенную модель реактора с активной зоной диаметром сто сантиметров. Складывали без спешки, аккуратно, на это ушли дни, а экспериментировали недолго: определили в полусфере размножение нейтронов, и она стала не нужна. Модель с той же аккуратностью разобрали и стали складывать другую, только уже диаметром сто пятьдесят сантиметров: за время первой кладки прибавилось и урана и графита. В этой второй модели снова измерили количество нейтронов. Разобрали и ее и тут же стали возводить третью — в сто восемьдесят сантиметров. Курчатов часто бывал на сборке, проверял, все ли идет гладко. Уезжая, предупреждал, чтобы при малейшем затруднении его вызывали — днем, вечером, ночью. Глубоко ночью даже лучше: тогда он дома, а не на совещаниях, не в разъездах.
Так продолжалось несколько месяцев: собирали, измеряли, разбирали, опять собирали… Всего были испытаны четыре предварительные модели, причем на последней, с диаметром активной зоны двести сорок сантиметров, физики смогли уже проверить аппаратуру контроля и защиты. Изучение моделей подтвердило: теоретики не ошиблись, конструкторы правильно решают свои задачи — в пятой полусфере, «надкритической», должна наконец развиться цепная реакция. Примерные параметры этой модели представлялись такими: критический радиус при котором появится «цепь», — три с половиной — четыре метра, соотношение ядер углерода и урана — сто к одному, то есть около пятисот тонн графита на пятьдесят тонн урана (уран тяжелее), габаритные размеры реактора с учетом слоя изоляции — восемь с половиной — девять метров, реактивность немного превышает единицу — величина, легко поддающаяся регулировке. Котлован в «Монтажных мастерских» вполне соответствовал габаритам пятой модели.
К сооружению «надкритической» модели приступили 15 ноября 1946 года. На стройке закипел аврал, властно подгоняемый Курчатовым. Сотрудники с изумлением обнаружили, что широко распространенная формула административного командования: «А ну, давай, давай!» — отнюдь не чужда и их руководителю, еще недавно с такой неторопливой тщательностью изучавшему графики размножения нейтронов в очередной уран-графитовой полусфере. Прежнего, медлительного «подползания к результату» как не бывало. Заданный Курчатовым стремительный темп сохранялся и в его отсутствие. В реакторном зале забыли, что такое ходьба — все торопились, все делалось бегом.
По проекту надо было уложить семьдесят шесть слоев графита: по восьми внизу и вверху для защиты от нейтронов и шестьдесят в активной части реактора. С боков тоже размещался почти метровый слой графитовой изоляции. Худший по измерениям в «брезентовой лаборатории» графит выкладывали на периферии реактора, лучший — в центре. Критичность предполагалось достичь в шестидесятом слое. На пятьдесят восьмом был зафиксирован крутой всплеск нейтронов. Следующие слои выкладывали с особой осторожностью. Но шестидесятый, показав большое нарастание активности, критичности все же не обеспечил: графит из ранних партий, уложенный на периферии реактора, поглощал нейтроны активнее, чем графит из партий более поздних. Стало ясно, что критичность даст шестьдесят второй слой. Его кладку завершили 25 декабря.
В середине дня в «Монтажных мастерских» появился Курчатов. Он обошел здание, убедился, что все готово к пуску реактора, и отправил рабочих и лаборантов, в которых не было нужды при пуске, в финский домик, построенный неподалеку. В подземной лаборатории, кроме Курчатова и его заместителя Игоря Семеновича Панасюка, остались еще восемь человек. Курчатов жестом показал им границу, которую нельзя переступать, и сел за пульт. Панасюк стал у лебедок, дистанционно приводящих в движение кадмиевые стержни — два аварийных и один регулирующий (кадмий жадно поглощает нейтроны). Обведя всех веселым взглядом, Курчатов негромко сказал:
— Начинаем.