武器級鈽-239的提取工藝
為了從輻照金屬鈾中提取其中包含的鈽金屬，應當把金屬鈾溶解在強酸中，然後再從溶液中提取出濃縮鈽。由於這是工業企業，而不是實驗室，所以第817聯合廠的"B"工廠裡有機器設備的容量可以多達幾百甚至幾千公升，而且強酸和化學試劑的消耗量遠超過了加工出鈾的量。化學過程啟動和管控的難點在於，溶解於強酸的鈾具有很強的輻射性，因此所有的機器和管道都必須深藏於特殊的艙室內。反應的管控採用遙控模式進行，當自動化設備和輻射監測儀器發生絲毫損壞時，都會隨時發生險情。
隨後把獲得的鈾溶液和乙酸鹽沉澱反應，就能將鈽與鈾及其裂變產物分離。通過精煉法進一步提純得到的鈽濃縮物：沉澱出金屬鈾，而金屬鈽則留在了溶液中。接下來，再使用添加了氫氟酸的重鉻酸鹽氧化溶液：沉澱出稀有金屬氟化物，金屬鈽仍留在溶液中。通過硫酸氫鹽回收溶液，最後，沉澱下來的金屬鈽量為金屬鈾加工總量的0.01%，有時甚至更少（由於加工機器的表面積太大）。
第817聯合廠生產的第一批成品直至1949年2月才出廠。但是困難並沒有完全解決，因為現在的主要任務是獲取金屬鈽及其製品。純金屬鈽的熔點為640℃，沸點為3227℃。與其他金屬相比，金屬鈽的結構和特性極其特殊，比如延展性低、耐腐蝕性弱和毒性強、高純度金屬鈽還會發生還原反應以及普通條件下無法利用金屬鈽等。
金屬鈽熔化和鑄造過程要求熔爐高度真空，金屬冷卻過程需要惰性氣體，金屬的加工過程則需要特殊的壓制工具。武器級鈽的臨界質量不只有一個數值，而是有多個；由於實驗分析不精準和儀器度數存在誤差，在工藝流程的所有實際操作中都可能達到臨界值。
使用氣體擴散分離法從天然鈾金屬中提取出金屬鈾的同位素鈾-235，用以生產核武器。因此天然金屬鈾被轉化為氣態。而這方面最為適用的化合物就是六氟化鈾，因為該化合物能在低於一個大氣壓的條件下即真空條件下，且溫度低於56℃時轉換為氣體。將這種氣體釋放（化學腐蝕性強），通過多孔隔層（長度為幾千米），最終使出口處得到氣體中較重的鈾-238含量減少和較輕的鈾-235的含量增加。
因為天然鈾金屬中鈾-235的含量僅為0.711%，所以為了使鈾-235含量超過90%，六氟化鈾必須重複通過多孔隔板數千次。為了獲得1千克高濃縮鈾，需要消耗175~220千克純天然鈾，以及約60萬千瓦時的電能，用以提供壓縮機的電機所需的電力。
在當時，建造一個採用氣體擴散法濃縮鈾的工廠是一個極其複雜的工程技術問題。解決這個複雜問題時，必然會在技術設備，特別是多孔隔板的研製中犯錯或是遇到困難。由莫斯科硬質合金聯合廠（蘇聯有色冶金部）研製的採用球磨粉製成多孔隔板項目，以及來自位於俄羅斯蘇呼米市的"A"和"B"工廠專家們在諾貝爾獎獲得者赫爾岑領導下研製的管式過濾器項目都取得了巨大的成功。
1948年至1949年間，高爾基機械製造廠負責生產氣體擴散機，相關協作廠也迅速為氣體擴散機配備多孔過濾器，並將其配置安裝在核級聯中。在第813工廠安裝和準備具備獨特工藝的設備花費了近一年的時間，這超出了政府規定的期限。最困難的問題是需要完全確保真空條件，以及防止六氟化鈽通過氣體擴散機的拆卸組裝而洩露。通過氣體擴散法獲得的第一批濃縮鈾的濃度不超過75%，但是當時鈾彈要求的鈾濃度率應不低於90%。為了使鈾濃縮達到核裝藥所需的濃度，1951年位於斯維爾德洛夫斯克州列斯諾伊市的第412工廠在阿爾齊莫維奇院士的領導下建造了一款重達6000噸的獨特的電磁裝置。
現陳列於俄聯邦核中心-全俄實驗物理研究所博物館內的РДС-1核彈模型
採用這種電磁方法本身需要消耗大量的電力，因此非常不經濟實惠。但是在"冷戰"背景下，"鈾工程"領導人們更加偏愛使用這種即使代價昂貴，而且並不那麼可靠的方法，但只要能夠避免各種可預見和不可預見的情況。一批不合格的鈾-235從第813聯合廠被運至第418工廠，然後轉移到了第11設計局。與此同時，第813聯合廠的生產反應堆的武器級鈽的年產量剛好滿足製造РДС-1型原子彈裝藥所需的量。1949年7月27日，聯合廠舉行了一次會議。參與此次會議的有庫爾恰託夫、萬尼科夫、扎韋尼亞金、穆茲魯科夫、哈裡通、澤裡多維奇、弗蘭克-卡梅涅茨基和弗廖羅夫等人，此次會上決定了鈽彈的最終裝藥量。為了避免不必要的風險，裝藥量採用美國首次實驗的原子彈裝藥量，即6.2千克。
《鈾工程》——追憶蘇聯核武器開發計劃（四）
未完待續……