Qua đi một năm. Kapitsa được NKVD thông báo vào những năm 1942- 1943 về sứ mệnh của Houtermans tại Kharkov bị chiếm đóng và sự bắt đầu chế tạo vũ khí nguyên tử ở Mỹ và Đức, mấy lần đề nghị Stalin và Beria mời Bor để ông ấy đứng đầu chương trình nguyên tử của chúng ta. Theo thoả thuận với Molotov, ông viết cho Bor một bức thư trong đó đề nghị Bor đến Liên Xô nơi ông được đảm bảo những điều kiện tốt nhất cho công việc. Khi Bor ở Anh, ông được mời đến sứ quán Liên Xô nơi ông gặp nhóm trưởng tình báo NKVD Gorxky đang hoạt động dưới vỏ bọc cố vấn của sứ quán, nhưng khi trò chuyện Bor né tránh bàn về những vấn đề nghiên cứu nguyên tử.
Cuối tháng 1- 1943 nhận được thông tin từ Xemenov (Tven), rằng tháng 12- 1942 ở Chicago, Fermi đã thực hiện thành công phản ứng hạt nhân đầu tiên. Nguồn của ta, như tôi nhớ, Pontekorvo trẻ tuổi báo về thành công đặc biệt của Fermi bằng một câu quy ước: “Nhà hàng hải Italia đã đến Tân thế giới”. Thế nhưng tin tức này có tính chất chung chung, và sau mấy tháng Kurtratov yêu cầu xin thêm tài liệu bổ sung về phản ứng hạt nhân đầu tiên.
Cùng lúc đó Barkovxky chuyển về từ Anh những công trình khoa học bí mật của các bác học phương Tây về năng lượng nguyên tử những năm 1940- 1942. Các công trình này khẳng định rằng phương Tây đã đạt được tiên bộ lớn trong chế tạo bom nguyên tử.
Như thế, chúng ta có không chỉ những thông báo truyền miệng mà cả các biên bản thảo luận tại các hội nghị của Hội đồng quân sự Anh về khả năng sử dụng năng lượng nguyên tử để chế tạo siêu vũ khí.
Năm 1943 Vaxilevxky được cử làm trưởng nhóm ở Mexico. Ông hoàn toàn phù hợp cho công việc này: Ông có kinh nghiệm chiến tranh ở Tây Ban Nha nơi ông chỉ huy đội du kích phá hoại; ông thực hiện thành công các chiến dịch tình báo ở Paris những năm 1939- 1941; quen thuộc lối sống phương Tây, bao giờ cũng ăn mặc đẹp, nắm vững tiếng Pháp và Tây Ban Nha, có năng lực xuất sắc kết thân với mọi người và lôi kéo hợp tác. Vaxilevxky đã phục hồi được liên lạc với mạng điệp viên ở Mỹ và Mexico do Eitingon và Grigulievich tuyển dụng để tiến hành chiến dịch thủ tiêu Trotsky. Trước khi rời đi Mexico ông nhận được phép đặc biệt về sử dụng những người này. Qua các kênh bị phong toả một thời gian này, Vaxilevxky móc nối liên lạc với Pontekorvo ở Canada và một số chuyên gia phòng thí nghiệm Chicago của Fermi, không qua phụ trách của ta ở New York. Pontekorvo báo với Vaxilevxky rằng Fermi có thái độ tích cực với ý tưởng chia xẻ thông tin về năng lượng nguyên tử với các nhà bác học các nước liên minh chống Hitler.
Ngày 11- 2- 1943 Stalin ký sắc lệnh của chính phủ tổ chức công tác sử dụng năng lượng nguyên tử vào mục đích quân sự. Đứng đầu việc này là Molotov. Cùng lúc có các phê chuẩn khiến nó trở thành nhiệm vụ hàng đầu của NKVD. Beria thoạt đầu là phó của Molotov và chịu trách nhiệm bảo đảm thông tin tình báo khoa học và quân sự. Tôi vẫn nhớ ông đã lệnh cho tôi giới thiệu các tài liệu khoa học nhận được bằng đường tình báo mà không làm lộ nguồn thông tin với Ioffe, Kurtratov, Kikoin và Alikhanov.
Kikoin đọc xong báo cáo về phản ứng dây chuyền hạt nhân, đã kích động khác thường và dù tôi không nói ai thực hiện nó, lập tức ông phản ứng: “Là Fermi. Ông là người duy nhất trên thế giới có khả năng tạo ra điều kỳ điệu đó”. Tôi buộc cho họ xem một số tài liệu bằng tiếng Anh, nhưng lấy tay che phần có chữ ký và liệt kê nguồn. Các nhà bác học nói vẻ xúc động: “Này Pavel Anatolievich, anh quá ấu trĩ. Chúng tôi biết ai trong thế giới vật lý và có khả năng gì. Anh hãy đưa các tài liệu của anh cho chúng tôi, còn chúng tôi sẽ nói ai là tác giả của chúng”. Ioffe lập tức qua một tài liệu khác nêu tên tác giả - Fris. Tôi lập tức báo điều đó với Beria và nhận được sự cho phép hé lộ các nguồn thông tin với Ioffe, Kurtratov, Kikoin và Alikhanov.
Tháng 4 - 11943 Viện hàn lâm khoa học Liên Xô xây dựng Phòng thí nghiệm đặc biệt số 2 về vấn đề nguyên tử mà Kurtratov được cử là người lãnh đạo. Ông chưa đầy 40 tuổi. Đó là một quyết định mạnh dạn. Nhưng chúng ta biết người đứng đầu đề án nguyên tử Mỹ là Oppengeimer 44 tuổi là người không được giải Nobel. Các nhà vật lý thế hệ già của chúng ta không thể tin rằng Bor và Fermi làm việc phụ thuộc vào Oppengeimer. Tháng 12 - 1943 theo chỉ thị trực tiếp của Stalin, Kurtratov được bầu là viện sĩ Viện hàn lâm khoa học.