Сталин расслышал голос человека, готового служить верно и, если надо, пожертвовать своей жизнью. 8 апреля 1938 года Завенягин был назначен директором строящегося Норильского комбината.
Построили город быстро, на костях тридцати тысяч заключенных. Авраамий Павлович продемонстрировал железный напор и организаторский талант, не считаясь с вынужденными жертвами. В условиях вечной мерзлоты и девятимесячной зимы по его предложению начали добывать руду открытым, наиболее быстрым и дешевым способом.
Но, несмотря на крутой, авральный стиль работы, Авраамий Павлович снискал уважение среди строителей за свою прямоту и периодически проявляемую человечность, даже заботу о конкретном заключенном.
По ночам читал Пушкина. Мечтал о пышных садах вокруг нового города, который по праву мог носить его имя.
И вот новый поворот в карьере. Завенягина переводят в наркомат внутренних дел для укрепления научно-промышленного сектора. Вскоре он становится заместителем Берия, возглавив важнейшее, 9-е, Главное Управление комиссариата (научное).
С развертыванием работ по атомной проблеме в 1943 году Сталин поручает Завенягину лично возглавить добычу урана и производство графита, необходимых для конструирования в будущем ядерного реактора.
8 декабря 1944 года ГКО принял решение о создании в Средней Азии крупного уранодобывающего предприятия и передаче руководства этими работами из Наркомцветмета в НКВД, его 9-му Управлению. Одновременно было принято решение о создании в рамках этого управления специализированного научно-исследовательского института (НИИ-9) по металлургии урана.
Этому же Управлению подчинялось одно из наиболее мощных строительных объединений в СССР — Главпромстрой, использовавший в качестве бесплатной рабочей силы сотни тысяч заключенных.
В составе управления у Завенягина работали крупнейшие ученые страны — физики, металлурги, геологи.
Завенягин сумел наладить на урановом комбинате № 6 в Средней Азии добычу первых тонн руды. В 1945 году выработка составила 15 тонн, что было совершенно недостаточно даже для запуска экспериментального лабораторного реактора.
В начале мая 1945 года Завенягин с группой ученых-ядерщиков вылетел в поверженный Берлин со специальной миссией: найти припрятанные в Германии запасы урановой руды из Бельгийского Конго и срочно переправить их в СССР. Завенягину удалось решить и эту задачу. В СССР спецсоставом было отправлено более ста тонн урановой руды.
В ПГУ генерал-полковник Завенягин, назначенный первым заместителем Ванникова, принял на себя ответственность за организацию строительства и пуск первых атомных производств. В первую очередь, речь шла о плутониевом комбинате. Атомное направление работ увлекало Авраамия Павловича своей таинственной новизной, ураново-плутониевым подвигом во славу Родины. Он не щадил себя никогда. Его железное здоровье и энергию не подорвали ни полярные метели, ни бессонные ночи, ни круглосуточная работа на износ. Собирая комиссию для поездки на Урал для выбора места строительства плутониевого комбината, Авраамий Павлович не представлял себе, что радиоактивное пламя функционирующего завода очень скоро сожжет до пепла его богатырскую силу, превратив в слабеющего хроника; что ему, награжденному всеми возможными орденами, уже в ранге министра атомной индустрии СССР, придется сложить оружие перед надвигающейся атомной смертью в новогоднюю ночь ровно через десять лет.
Он оправдал доверие Сталина. После смерти Завенягина его жена получила трогательное письмо от бывшего норильского заключенного, скорбящего о кончине железного руководителя норильских лагерей…
Выбор месторасположения плутониевого комбината определялся несколькими факторами.
Стратегический объект надлежало расположить где-то в глубине страны, чтобы сделать его неуязвимым для вражеских бомбардировщиков.
Место должно было быть глухое, необжитое, вдали от случайных посторонних глаз. Лучше всего — в глубине нетронутого леса.
Но в то же время — не очень далеко от какого-нибудь приличного индустриального центра, железной дороги и высоковольтной линии передач.
Особые требования предъявлялись к источникам водоснабжения, поскольку для охлаждения только атомного реактора необходимо примерно такое же количество прохладной речной или озерной воды, как для снабжения города со стотысячным населением. В то же время необходимо было иметь в непосредственной близости открытую гидросеть для возможного слива многотонных радиоактивных отходов производства. Более всего подходил, по мнению специалистов и военных, район Урала.