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  庫爾恰托夫出生於俄羅斯帝國烏法省希姆斯基薩夫羅德(Simsky Zavod,現今俄羅斯車里雅賓斯克州錫姆附近的一座小鎮)。庫爾恰托夫就讀的物理學系,在亞伯拉罕·費多爾維奇·約費教授下,獲得物理學博士學位。庫爾恰托夫還曾於彼得格勒就讀國立技術大學,獲得海軍工程學位。  完成物理學和海軍工程學的修習後,庫爾恰托夫前往巴庫的約費物理技術研究所擔任助教,之後在亞伯拉罕·費多爾維奇·約費博士下作關於放射線的各種問題。1932年,庫爾恰托夫收到資金,建立了自己的核科學研究團隊,這支團隊爾後於1939年建立了蘇聯第一座迴旋加速器。

  1931至1934年間,庫爾恰托夫於列寧格勒鐳研究院下、由維塔利·克洛賓(Vitaly Khlopin)領導的物理部門工作,在那裡,庫爾恰托夫以一位資深科學家的身份進行他的研究工作,並參與了歐洲第一臺迴旋加速器的研發工作(起於1932年,於1937年完成)。接著一直到1943年,庫爾恰托夫於約費研究院與阿納託利·彼得羅維奇·亞歷山德羅夫一同工作。在這期間,他們設計的消磁船舶保護了蘇軍的船隻不被德軍的水雷所破壞,此一技術於二戰戰後被廣泛利用。1943年,因投入蘇聯的原子彈開發工程,庫爾恰托夫的實驗室自約費研究院分離出來,搬到了莫斯科。  克洛賓在庫爾恰托夫、列夫·米索夫斯基(Lev Mysovskii)和格奧爾基·弗廖羅夫的直接指導下,裝配了歐洲第一座粒子迴旋加速器。安裝作業於1937年完成,1939年9月21日開始使用。庫爾恰托夫與他的學徒弗廖羅夫於1939年發現了鈾的鏈式反應以及構思核反應爐。1942年,庫爾恰托夫宣佈:「一公斤的鈾核進行分裂後,釋放出來的能量與20,000噸TNT炸藥相等。」,此一通告於後來在美軍於廣島進行的原爆中獲得了應驗。

  1941年,納粹德國對蘇聯展開了大規模的進攻,代號為「巴巴羅薩作戰」。在此期間,庫爾恰托夫領導著核物理研究,並在蘇聯科學院中頗有名氣。由於與德國和軸心聯軍的激烈戰爭,蘇聯直到1942年前都未以積極的態度去進行核武器的開發。1942年4月,年輕的核物理學家格奧爾基·尼古拉耶維奇·弗廖羅夫(後來成為蘇聯核物理的領軍人物、蘇聯科學院院長)寫了一封祕密信給蘇聯最高領導人約瑟夫·斯大林,指出美國、英國,甚至是德國自1939年發現了核分裂後,都不再於物理科學刊物上發表相關訊息。這些學術機構完全不透漏成果的現象十分可疑,弗廖羅伕力促斯大林趕緊展開核武研究工程,他相信其他國家已各自展開了他們的祕密核研究。1942年5月,蘇聯國防委員會科學部門全權代表、化學家謝爾蓋·瓦西裡耶維奇·卡夫塔諾夫和阿布拉姆·費多羅維奇·約費院士向斯大林呈遞報告,論證了在蘇聯為解決原子武器問題成立科學中心的必要性。1942年9月底,斯大林召集約費院士、卡皮察院士、物理化學家尼古拉·尼古拉耶維奇·謝苗諾夫院士、放射化學家維塔利·格里戈裡耶維奇·赫洛平院士、庫爾恰托夫等人,討論了德國、美國和英國在研原子彈的情報,聽取了科學家的意見後,斯大林作出結論:“我們也要研製原子彈”。1942年9月28日蘇聯國防委員會簽發第2352號《關於涉鈾研究的組織工作》,授權蘇聯科學院恢復“關於原子能利用的可行性”研究工作,在喀山設立了實驗室。莫洛托夫分管這一工作。1942年11月27日蘇聯國防委員會簽發《關於採鈾工作》的決議,要求進一步加快鈾礦開採和提煉。1943年,內務人民委員部獲得了一份探討核武器可行性的英國穆德委員會報告影本,從而令斯大林下令展開蘇聯的核武開發計劃(儘管資源相當有限)。蘇聯科學院選擇了擁有廣泛核物理閱歷的庫爾恰托夫負責這方面工作,約費院士也向莫洛托夫推薦庫爾恰托夫,莫洛托夫向斯大林進言讓庫爾恰托夫主持原子能研發業務工作。庫爾恰托夫戰爭爆發後從事對抗磁性水雷的研究,之後研究坦克裝甲,這時才歸隊恢復核物理研究。1943年2月11日蘇聯國防委員會簽發《關於加強涉鈾研究工作組織的補充措施》,原子能研究特別實驗室從喀山“返疏散”到莫斯科。1943年3月10日,該實驗室改稱蘇聯科學院第二實驗室。涉鈾研究工作由蘇聯人民委員會副主席兼化學工業人民委員米哈伊爾·格奧爾基耶維奇·別爾烏辛和蘇聯國防委員會科學部門全權代表、化學家謝爾蓋·瓦西裡耶維奇·卡夫塔諾夫領導,研究工作由庫爾恰托夫主持。1943年年中,在實驗室工作的人有100人左右。1943年年中,開始研究生產高純度石墨和反應堆用的金屬鈾、從反應堆生成物中提取鈽的工藝。庫爾恰托夫1943年當選為蘇聯科學院院士。  之後幾年間,原子彈的研製仍是相對較低順位的工程。1944年,庫爾恰托夫請求貝利亞代替莫洛托夫主管核研究工作。直到蘇聯特工克勞斯·福克斯送來的報告,以及波茨坦會議上美國總統杜魯門宣揚世界首次原子彈爆炸試驗成功,對斯大林核恫嚇。美軍於廣島與長崎兩地投下原子彈幾天後,蘇聯人民委員會成立第一特別委員會,專門負責研製核武器,貝利亞任第一特別委員會主席。斯大林規定在五年內完成原子彈爆炸與實戰化。斯大林認為在這段時間內美國暫不會對蘇聯實施核打擊。該工程於高爾基州(現已改名為下諾夫哥羅德州)的薩羅夫進行,同時也將該地名字改為「阿爾扎馬斯-16」。開發團隊(包括了數碼蘇聯核科學的專家,如尤里·哈里頓和雅可夫·澤爾多維奇)有著美國政府的協助,更深一層的資訊又有福克斯臥底,但彼得·列昂尼多維奇·卡皮察院士認為“向我們提供的(美國核)情報是為了把我們引向岐途”,貝利亞與庫爾恰托夫因儘可能採取每一項細節都自行測試的作法。特別是貝利亞還以自己的情報機關作為第三者,檢查科學家團隊的結論是否有問題。同時,蘇聯人民委員會成立第二特別委員會,專門負責研製圖-4戰略轟炸機與噴氣發動機技術,馬林科夫任第二特別委員會主席,為蘇聯掌握原子彈的遠端戰略投擲能力,形成對美國最低限度的核均勢而努力。  貝利亞與庫爾恰托夫領導下的各分系統:

  1949年8月29日,庫爾恰托夫的團隊在「第一閃電」核試驗中,於塞米巴拉金斯克試驗場成功引爆了蘇聯第一顆原子彈(屬內爆式鈽彈),庫爾恰托夫後來回憶它當下的感覺是「鬆了一口氣」。  在察覺到美國於1952年的「常青藤麥克」試驗中成功引爆了世界上第一顆氫彈後,斯大林下令蘇聯科學家也要研發出相同的武器來,於是蘇聯的氫彈研發工程自1953年展開。該計劃的領導人為維塔利·拉扎列維奇·金茲堡和沙哈諾夫,後來該計劃以「沙哈諾夫第三方法」為主導進行著,其中庫爾恰托夫進行了一些必要的運算工作。不同於金茲堡、沙哈諾夫和澤爾多維奇等人,庫爾恰托夫在此項工程扮演的重要性較低,僅負責進行小規模的計算事務和將核武予以縮小化的一些必要技術。1953年,蘇聯在代稱為「RDS-6s」的核試驗中,成功引爆了氫彈。然而與其他獲得名聲的同事不同,庫爾恰托夫在本工程中的貢獻被人所貶低。

  庫爾恰托夫除了核武開發外,也完成其他了建設工作,包括莫斯科的第一座迴旋加速器(1949年)、歐洲第一座核反應爐(1946年)、世界上第一座核電廠(1954年)、世界上第一座潛艇用核反應爐和世界上第一艘核動力水面艦挺、第一艘民用核動力船隻—列寧號破冰船(1959年)。庫爾恰托夫本人於1950年代後期一直反對進行核試驗。

  由於長時間投身於蘇聯核工程、缺乏休息,庫爾恰托夫的健康狀況急速惡化,1954年,他即中風。1960年3月7日,庫爾恰托夫因心臟血管栓塞而死於莫斯科,享年58歲。他的屍體被火化後埋於克里姆林宮紅場墓園。

  在開發原子彈期間,庫爾恰托夫曾發願在計劃完成前,他不要剔鬍子,結果在試爆成功後,他還是一直留鬍子(還經常弄成奇怪的形狀),這讓他獲得了「大鬍子」的綽號。為紀念庫爾恰托夫的貢獻,蘇聯將兩個城鎮以其姓氏命名—塞米巴拉金斯克試驗場指揮處所在的庫爾恰托夫鎮,以及庫斯克附近的庫爾恰托夫,另外以其命名的還有庫爾恰托夫研究所(大門口即設定他個人的巨大雕像)、月亮上的火山口「庫爾恰托夫」、2352號小行星「庫爾恰托夫」。他的許多學生也取得了相當的成就,包括沙哈諾夫、維克多·亞當斯基、尤里·巴巴耶夫、尤里·楚涅夫和尤里·斯米爾諾夫。  由於庫爾恰托夫在蘇聯核武工程中的地位,根據國家法令第627條258項,庫爾恰托夫被蘇聯政府授予社會主義勞動英雄頭銜、第一級斯大林獎、50萬盧布獎金、一輛ZIS-110轎車、一棟私人住宅、一棟別墅,還有薪水兩倍、國內鐵路、水路與空路旅行免費(他與妻子終生可享)等福利。他共三次獲得社會主義勞動英雄頭銜(1949年、1951年、1954年)、五張列寧勳章、兩張紅旗勳章,還有「對德戰爭獲勝」紀念勳章、「塞瓦茲波爾保衛」勳章、四次斯大林獎(1942年、1949年、1951年、1954年)和列寧獎(1957年)。
伊格爾·瓦西裡耶維奇·庫爾恰托夫(,1903年-1月12日-1960年-2月7日)是一位蘇聯核物理學家,其最著名的貢獻是主導了蘇聯原子彈計劃。庫爾恰托夫與格奧爾基·弗廖羅夫、安德烈·德米特里耶維奇·沙哈諾夫等人由於在蘇聯核武開發上所扮演的重要角色而備受矚目,庫爾恰托夫更是獲尊稱為「蘇聯原子彈之父」。二次大戰期間,蘇聯察覺到西方盟國研發原子彈的曼哈頓計劃,遂成了其本國全力投入研製核武的轉折點,歷經9年時間的祕密研發,蘇聯於1949年的第一閃電試驗中在塞米巴拉金斯克試驗場成功試爆該國第一顆原子彈,蘇聯因而成為世界上第二個核武國家。1954年,庫爾恰托夫獲得了蘇聯國家獎。