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开采铀矿，只是准备工作的第一步，有了“原铀”供应之后，还要有铀分离设施和钚制造设施，才能够提取出可用于制造核武的铀235或钚239。
在历史上，苏联早在1943年就开始研发原子弹了，但为什么要到1949年才研制成功，试爆第一枚核弹呢？
主要还是因为，苏联一开始并没有把心思放到配套设施的建设上，直到1945年，美国在日本投下原子弹之后，斯大林才恍然大悟，开始在车里雅宾斯克州的奥焦尔斯克建设生产钚239的设施，等到1948年设施落成之后，才开始以铀238位原料，制造钚239，为苏联第一枚核弹提供原料。
“放心吧，库尔恰托夫同志，”曼图洛夫双手合拢，淡定地说道：“我们建设人民委员部会配合二号实验室的工作，尽早展开反应堆和核处理设施的建设工作。
我已经把这些设施的建设工作交给了副建设人民委员索科洛夫同志，具体的事务由他负责。索科洛夫同志是一个很乐于听取意见的人，在核设施的建设工作上，你们应该多加沟通。
作为核计划的领导机关，你们2号实验室有权对核设施的建设工作，以及核反应堆、离心机的生产工作进行监督，确保核设施的建造工作及核反应堆等设备的制造工作达到要求的标准。
接下来的事情我就不多说了，我想你们应该知道怎么做。”
库尔恰托夫点了点头，说：“曼图洛夫同志，我们一定会尽最大的努力，完成国家交给我们的任务。”
曼图洛夫从他的公文包里拿出一张图纸，放在了库尔恰托夫的办公桌上。“库尔恰托夫同志，这是我自己想出来2个铀炸弹结构，你可以参考一下。
第一个设计，我将其称为枪式结构。我们可以将两块均小于临界质量的铀块或者钚块放在炸弹里。由于两者相隔一定的距离，没有达到临界质量，所以不会引起爆炸，要使炸弹发生爆炸，就应该将两者迅速地合在一起。
那怎样将两者合在一起呢？我们可以将其中一个铀块制成子弹，在投下炸弹的时候，这枚子弹会像枪的子弹一样，往另一块铀块的方向发射过去，当两者接触，铀块质量大于临界质量的时候，就发生爆炸，这就是我的其中一个设想。
而第二个设计就有点复杂，我将其命名为内爆式结构。我们可以将高爆速的烈性炸药制成球形装置，将小于临界质量的钚239制成小球，置于炸药中，外围也放置一些小于临界质量的钚239。
需要爆炸的时候，就通过炸弹里的电雷管同步点火，使炸药各点同时起爆，使外围的核装药同时向中心合拢，使其密度及临界质量大大增加。
之后，再利用一个可控的中子源，等到压缩波效应最大时，就释放电子实现自持链式反应，导致极猛烈的爆炸。”
库尔恰托夫听完之后，感到相当的惊讶，他怎样都没想到，这个地方党政干部出身的国防委员会副主席，居然还能把核弹设计出来，而且他的设计构思完全没有错误之处。
实际上，这两张图的设计根本就不是曼图洛夫想出来的，而是美国想出来的。第一张图是“小男孩”原子弹的设计，第二张图是“胖子”的设计，这两枚原子弹分别投到了日本的广岛和长崎，其内部结构图早已经在21世纪的网络上流传开来。
“在我看来，”曼图洛夫继续说道：“我们应该先研制第一种结构，这种炸弹的结构比较简单，制造比较容易，等我们将枪式结构的原子弹制造出来之后，再研究内爆式结构的原子弹。”