Работы по преодолению атомной монополии США начались в так называемой Лаборатории измерительных приборов № 2 АН СССР (ЛИПАН), ставшей впоследствии Институтом атомной энергии. В 1946 г. в пригороде Арзамаса в условиях строжайшей секретности был организован научный центр под условным названием КБ-11, известный ныне как Всероссийский НИИ экспериментальной физики (Арзамас-16). Здесь над созданием атомного оружия трудились ученые Ю. Б. Харитон, А. Д. Сахаров, И. Е. Тамм, Л. Б. Зельдович, Д. А. Франк-Каменецкий и другие. За рекордно короткий срок цель была достигнута, и на рассвете 23 сентября 1949 г. состоялись испытания советской атомной бомбы. Физики, создатели бомбы, увидев ослепительный свет и грибообразное облако, уходящее в стратосферу, с облегчением вздохнули. Поставленную задачу они выполнили.
Почти через четыре года – 12 августа 1953 г. – до восхода солнца над полигоном раздался еще один взрыв. Прошло успешное испытание теперь уже первой в мире водородной бомбы, после которого Борода заявил своему другу Александрову: «Это было такое чудовищное зрелище! Нельзя допустить, чтобы это оружие начали применять». Последующие эксперименты только укрепили его в убеждении о необходимости предотвращения ядерного конфликта и недопустимости распространения ядерного оружия по планете.
Об участии Курчатова в атомном проекте известно одновременно и много, и крайне мало, и дело здесь не только в том, что длительное время научные исследования в данной области были засекречены. Создание первых в СССР ядерных реакторов, атомного и водородного оружия, первой атомной электростанции, первого советского атомного ледокола «Ленин» (в конце 1950-х гг.), активное участие в организации Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне, инициирование в 1950-е гг. работ в области управляемого термоядерного синтеза – в решении всех этих вопросов Курчатов проявил себя как яркий государственный деятель. В отличие от многих «засекреченных» советских ученых, работавших в оборонной области, он был депутатом Верховного Совета СССР и даже мог выезжать за рубеж. Поэтому в восприятии многих людей, особенно далеких от науки, эта сторона жизни Бороды и поныне заслоняет сделанное им в те же годы в теоретической и экспериментальной физике.
Еще в декабре 1946 г. в ЛИПАНе Курчатов лично запустил первый советский уран-графитовый реактор, подняв кадмиевый стержень регулировки цепной реакции. Так впервые на Евразийском континенте был осуществлен управляемый процесс цепного ядерного деления. В следующем, 1947 г., на этом реакторе удалось получить первые дозы не встречающегося в природе плутония, являющегося, подобно урану, ядерным горючим, притом в количествах, достаточных для изучения основных физических характеристик его ядра. Это позволило в июне 1954 г. ввести в строй первую в мире атомную электростанцию.
Следующее направление его деятельности касалось физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Когда в начале 1950-х гг. А. Д. Сахаров и И. Е. Тамм обратили внимание на возможность осуществления синтеза в термоядерной плазме, в стране развернулись сугубо секретные работы по проблеме магнитного термоядерного реактора. Закрытый характер им придавался в связи с ожидавшимся военным направлением исследований. И здесь Борода действовал традиционным для себя методом. С одной стороны, он «воспитывал» начальство и добивался принятия необходимых правительственных директив, с другой – вовлекал в эту работу талантливых молодых исследователей.
Игорь Васильевич умел удивительно конкретизировать и разделить на части сложнейшую задачу. Как только он убеждался, что какая-то часть задачи в принципе решена и не требует для завершения его прямого участия, он передавал ее другим и только время от времени проверял, как развивается дело. Однако требовательность Бороды к подчиненным от этого не уменьшалась, а становилась еще больше. Напряженный график его работы поражал – он внезапно появлялся то в одной, то в другой лаборатории или институте, постоянно звонил в любое время дня и ночи, невзирая на то, будний это день или выходной.
Курчатов работал на износ. Редко мог вырваться на какой-нибудь концерт, хотя очень любил серьезную музыку. Его жена, Марина Дмитриевна, заботилась о муже и даже не захотела взять приемного ребенка (своих детей у них не было). Она говорила, что тогда не сможет достаточно сил и внимания уделять Игорю.
Однако жизнь Бороды, проходящая в непрерывной работе, не была эмоционально бедна. Напротив, каждый свой или чужой успех, встречу с друзьями Игорь Васильевич горячо и радостно переживал, щедро одаряя окружающих своим оптимизмом и жизнерадостностью. Но все время, даже в минуты отдыха и веселья, в нем шла глубокая внутренняя работа. Часто, услышав от собеседника что-то новое и перейдя к обсуждению совершенно других вопросов, он вдруг среди смеха и шуток высказывался по поводу ранее услышанного так, что становилось понятно, как глубоко внутренне переработана им эта информация.