Чуть раньше, в 1945 году, академик Пётр Леонидович Капица, бывший в курсе дел, подал в Первое главное управление при Совете Министров СССР, на тот момент ведавшее оружейным атомным проектом, докладную записку «О применении внутриатомной энергии в мирных целях». Капица при всей своей гениальности был человеком прямым и даже рисковым в высказываниях, и в 1946 году он попал в опалу его сняли со всех должностей и исключили из Спецкомитета, занимавшегося ядерным проектом. Но записка появилась до этих событий и возымела действие: в проекте было выделено мирное направление, имевшее целью разработку и создание энергетической станции. Наибольший вклад в развитие этого направления на первых порах внёс всё тот же Курчатов он активно лоббировал разработку системы, позволявшей получать электричество через использование энергии атома. Сторонником мирного атома был также президент АН СССР Сергей Вавилов, что не могло не повлиять на положительное отношение власти к проекту электростанции.
В 1946 году близ усадьбы Белкино в Калужской области была размещена сверхсекретная лаборатория «В» МВД СССР, в которой велись исследования в области строительства ядерных реакторов, причём среди работающих там специалистов числилось немало иностранцев, в том числе немцев. Лаборатория заняла часть пустующих зданий, в которых ранее располагалась школа-колония «Бодрая жизнь» знаменитого педагога-экспериментатора Станислава Шацкого. Опять же многие из этих зданий сохранились до сих пор, их можно увидеть в Обнинске на улице Шацкого, а сама лаборатория «В» в 1960 году была рассекречена и переименована в ФЭИ Физико-энергетический институт. Курировал направление уже упоминавшийся в этой главе Александр Лейпунский.
Над реакторами работали четыре организации: лаборатории 2 и 3 АН СССР, лаборатория «В» и Институт физических проблем АН СССР. Учёные разработали пять типов реакторов как опирающихся на американские идеи, так и собственной, уникальной конструкции, например «Агрегат с гелиевым охлаждением на обогащенном уране мощностью до 500 тыс. кВт».
А 16 мая 1950 года Совмином СССР было выпущено постановление о строительстве атомной энергостанции (ранее, в августе 1949 года, испытали и первую советскую атомную бомбу, но это другая история). Руководителем проекта стал Курчатов, главным конструктором реактора Николай Антонович Доллежаль. К тому времени в СССР было уже несколько промышленных реакторов, производящих оружейный плутоний, так что опыта хватало.
Станцию начали строить в 1952 году недалеко от лаборатории «В». Годом ранее для этой цели ликвидировали колхоз Пяткино и одноимённую деревню, известную с конца XV века; хозяйства перенесли в соседние населённые пункты Потресово, Ратманово, Анисимово и Обнинское.
В феврале 1954 году в лаборатории «В» запустили пробный реактор-стенд, это было нечто вроде репетиции перед запуском основной системы, а 26 июня 1954 года свершилось историческое событие заработала первая в мире промышленная атомная электростанция. Реактор назывался АМ-1. Существовали две расшифровки аббревиатуры. Первая, и более точная, гласила: «атом мирный», а вторая «атом морской» (в основу АМ-1 легли технологии, разработанные в лаборатории «В» для подлодок).
АМ-1 был уран-графитовым реактором эту технологию хорошо обкатали и в США, и в Советском Союзе, в промышленных реакторах. Более того, она позволяла построить реактор двойного назначения, то есть параллельно получать оружейный плутоний и производить электричество. Чисто гражданские реакторы без возможности перепрофилирования под военные нужды в СССР начали строить значительно позже. К слову, лаборатория «В» предлагала другой тип реактора на обогащенном уране с бериллиевым замедлителем и гелиевым охлаждением, но для реализации был выбран проект Института физических проблем. В качестве кодового названия реактора на стадии разработки использовалось слово «Шарик».
Активная зона реактора состояла из шестигранных стержней высотой по 600 миллиметров, в которых были высверлены технологические каналы. В каналах располагались тепловыделяющие элементы (твэлы), передававшие тепловую энергию теплоносителю (воде). Твэл представлял собой двустенную трубку из нержавеющей стали, между стенками которой располагался уран, а по центральному каналу протекала вода первого контура. Вода в контуре находилась под давлением в 100 атмосфер и потому не вскипала, достигая температуры 300 °C. Вода во втором, изолированном контуре нагревалась от первого посредством теплообменника, испарялась и вращала турбину, подключённую к электрогенератору. С твэлами, к слову, было больше всего технических проблем: их финальную конструкцию утвердили всего за семь месяцев до пуска станции.
1 июля 1954 года о запуске было объявлено официально, на первой полосе «Правды»: «В настоящее время в Советском Союзе усилиями ученых и инженеров успешно завершены работы по проектированию и строительству первой промышленной электростанции на атомной энергии полезной мощностью 5000 киловатт. 27 июня атомная станция была пущена в эксплуатацию и дала электрический ток для промышленности и сельского хозяйства прилежащих районов».