В 1943 году в Центре было принято решение строить контакты с учеными-атомщиками с использованием нелегальных каналов. Непосредственное руководство действиями нелегалов было возложено на советского резидента в Мексике Василевского. После отъезда Зарубиных Василевский руководил сетью агентов из Мехико, иногда посещая Вашингтон, но долго там не задерживался, чтобы не привлекать внимания американской контрразведки. Было решено свести к минимуму использование опорных пунктов резидентуры в Вашингтоне.
«Я вспоминаю, — писал мой отец, — что Василевский рассказывал мне, как в 1944 году он приехал в Вашингтон и, в частности, должен был передать в Центр материалы, полученные от Ферми, но, к своему ужасу, узнал, что шифровальщик отсутствует. На следующий день американская полиция доставила шифровальщика в посольство, подобрав в одном из баров, где он напился до бесчувствия. Василевский немедленно принял решение не использовать посольство в Вашингтоне для передачи особо важных сообщений.
В 1945 году за успешную работу в разработке линии Ферми в США Василевский был назначен моим заместителем по отделу «С». Почти два года он возглавлял отдел научно-технической разведки в НКВД, а потом в Комитете информации — нашем центральном разведывательном ведомстве, существовавшем с 1947 по 1951 год. Василевский был уволен из органов безопасности в 1948 году, став одной из первых жертв начавшейся антиеврейской кампании. В апреле—июне 1953 года он начал вновь работать в аппарате, но его опять уволили — теперь уже по сокращению штатов как «подозрительного» человека. Умер Василевский в 1979 году.
Описание конструкции первой атомной бомбы стало известно в СССР в январе 1945 года. Советская резидентура в США сообщила, что американцам потребуется минимум один год и максимум пять лет для создания существенного арсенала атомного оружия. В этом сообщении также говорилось, что взрыв первых двух бомб, возможно, будет произведен через два-три месяца».
В это время разведка Москвы заметно активизировалась в этом направлении, и в СССР получили значительную информацию о «Манхэттенском проекте» и о планах использования месторождений урановой руды в Бельгийском Конго, Чехословакии, Австралии и на острове Мадагаскар. Агентам военной разведки удалось проникнуть в канадскую фирму, создавшую специальную корпорацию по разработке урановой руды. Резидент военной разведки Мольер, он же вице-консул в Нью-Йорке Михайлов, сообщал о работах лаборатории в Беркли, близ Сан-Франциско, по анализу урановых руд. Примерно в это же время сотрудничавший с Москвой начальник разведки чехословацкого правительства в Лондоне Моравец проинформировал, что английские и американские спецслужбы проявили большой интерес к разработке урановых месторождений в Судетских горах. Он получил доступ к материалам англо-чешских переговоров по вопросу эксплуатации месторождений урана в послевоенный период.
По мере приближения окончания войны в Советском Союзе начали предпринимать первые шаги по геологическому поиску урановой руды.
В феврале 1945 года была получена информация и захвачены немецкие документы о высококачественных запасах урана в районе Бухово — в Родопских горах. Советское руководство обратилось к Димитрову, в то время уже главе болгарского правительства, и болгарские власти оказали нам содействие в разработке месторождений урана.
27 января 1945 года Сталиным было подписано постановление ГКО № 7408, адресованное только Молотову и Берия:
«Совершенно секретно, особой важности.
1. Организовать в Болгарии поиски, разведку и добычу урановых руд на урановом месторождении Готен и в его районе, а также геологическое изучение других известных или могущих быть открытыми месторождений урановых руд и минералов.
2. Поручить НКИД СССР (т. Молотову) провести переговоры с правительством Болгарии о создании смешанного Болгарско-Советского акционерного общества с преобладанием советского капитала для производства поисков, разведки и добычи урановых руд на урановом месторождении Готен и в его районе, а также производства геологического изучения других известных или могущих быть открытыми в Болгарии месторождений урановых руд и минералов.
Переговоры с болгарскими властями и всю документацию по созданию и оформлению акционерного общества провопить именуя месторождение радиевым».
Было создано советско-болгарское горное общество, видную роль в котором играл Щорс — сотрудник нашей разведки, горный инженер по образованию.
Отец вспоминал в связи с этим:
«Урановая руда из Бухово была нами использована при пуске первого атомного реактора. В Судетских горах в Чехословакии урановая руда оказалась более низкого качества, но тоже использовалась нами. Мы скрывали эти работы от американцев и англичан. Для координации наших разведывательных и контрразведывательных мероприятий в Чехословакию был направлен опытный работник разведки, бывший резидент в Италии Рогатнев.
Поставкам болгарского урана, ввиду более высокого его качества, уделялось исключительное внимание. Димитров лично следил за урановыми разработками. Мы направили в Болгарию более трехсот горных инженеров, срочно отозвав их из армии; район Бухово охранялся внутренними войсками НКВД. Однако вскоре через агентуру нам стало известно, что американские спецслужбы готовят диверсионные акты с целью сорвать поставки урана в Советский Союз и одновременно выявить подлинный размах работ, чтобы определить сроки создания ядерного оружия в СССР. Американцы даже пытались организовать похищение Щорса. Мы приняли контрмеры: Эйтингон занялся перевербовкой американских разведчиков и их жен, задержанных при содействии нашей агентуры из местных турок вблизи урановых месторождений, но успеха не достиг.
Из Бухово поступало примерно полторы тонны урановой руды в неделю. Наша разведка обеспечила работавших на урановых рудниках американскими инструкциями и методикой по технике добычи урана и его учету.
В 1946 году в СССР были открыты и сразу же стали разрабатываться крупные месторождения урана более высокого качества. Однако интенсивные работы в Бухово продолжались: мы хотели создать у американцев впечатление, что болгарский уран нам крайне необходим. Подписанное Завенягиным, заместителем Берия, соглашение с правительством Болгарии о разработках и поставках урана, дезинформационные мероприятия, организованные Эйтингоном и группой офицеров, подтверждали важность для нас этих урановых разработок».
В марте 1945 года группа «С» направила на имя Берия обобщенный доклад об успешном развитии работ в США по созданию атомной бомбы. В этом докладе детально описывались американские центры, в частности лаборатория в Лос-Аламосе, заводы в Ок-Ридже, давалась подробная характеристика деятельности американской фирмы «Келекс», дочерней компании «Келлок» в Нью-Йорке, отмечались работы по атомной бомбе, проводимые крупнейшими фирмами США «Джоунс констракшн», «Дюпон», «Юнион карбайт», «Кемикл компани» и другими. В докладе указывалось, что американское правительство затратило 2 миллиарда долларов на разработку и производство атомного оружия и что в общей сложности в проекте занято более ста тридцати тысяч человек.
Кроме того, агентура сообщала о строго ограниченном круге лиц, которым было известно назначение проводимых работ; о допуске к таким данным правительственных чиновников только по личному разрешению президента США; о создании в рамках проекта собственной контрразведки, полиции и иных служб; об изъятии из библиотек США всех ранее открытых публикаций по исследованиям в области атомной энергии; о замене настоящих фамилий ученых и специалистов, имевших непосредственное отношение к работам в таких атомных центрах, как Лос-Аламос, Ок-Ридж, Хэнфорд, псевдонимами; о физической охране ответственных лиц, а также о других подобных мероприятиях.
В апреле 1945 года Курчатов получил от разведслужб НКВД очень ценный материал по характеристикам ядерного взрывного устройства, методе активации атомной бомбы и электромагнитному методу разделения изотопов урана. Этот материал был настолько важен, что уже на следующий день органы разведки получили его оценку.