В конце 1946 года в Советском Союзе был построен экспериментальный атомный реактор, для запуска которого потребовалось 45 тонн урана. Чтобы перейти к промышленному производству плутония, потребовалось ещё 150 тонн – их запасы к началу 1948 года уже были сформированы.
Первый запуск реактора, расположенного под Челябинском, состоялся 8 июня 1948 года. В конце того же года произошла серьёзная авария, вынудившая остановить установку на два месяца. В ходе ручной разборки и последующей сборки реактора облучились тысячи человек, среди них – члены руководящего совета советского атомного проекта Игорь Курчатов и Авраамий Завенягин, а также сотрудники, участвовавшие в ликвидации последствий.
К середине 1949 года в результате работы реактора было получено 10 килограммов плутония – того количества, которое требовалось для создания копии американской плутониевой бомбы, сброшенной на Хиросиму.
29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне прошёл первый советский ядерный тест. Бомба, получившая обозначение РДС‑1, полностью повторяла американскую конструкцию, использующую плутоний в качестве делящегося материала. По своим габаритам она весила 4,6 тонны, имела диаметр 1,5 м и длину 3,7 м. Взрыв произошёл в 7 часов утра, когда устройство было установлено на металлической решетчатой башне высотой 37,5 м, расположенной в центре испытательного поля площадью около 20 км². Энергетический масштаб взрыва составил 20 килотонн тротилового эквивалента.
За успешное проведение испытаний Лаврентий Берия и Игорь Курчатов получили звание «Почётный гражданин СССР». Крупный круг учёных – Курчатов, Флёров, Харитон, Хлопин, Щелкин, Зельдович, Бочвар, а также нидерландский специалист Николас Риль – был удостоен звания Героя Социалистического труда, Сталинской премии, а также подарков в виде дач под Москвой и автомобилей «Победа» (у Курчатова – «ЗИС»). Среди получивших звание Героя Соцтруда были также Борис Ванников, его заместитель Первухин, замминистра Завенягин и семь генералов МВД, руководивших атомными объектами. Берия, возглавлявший проект, был награждён орденом Ленина.
Первый советский ядерный взрыв положил конец американской монополии на атомное оружие: с этого момента СССР стал второй ядерной державой в мире.
