Был введен в эксплуатацию первенец Горно-химического комбината уран-графитовый промышленный реактор АД для производства оружейного плутония.
Научное руководство проектированием и эксплуатацией промышленных реакторов осуществляла Лаборатория № 2 (ЛИП АН, впоследствии институт атомной энергии им. И.В. Курчатова). Первым научным руководителем был назначен академик А.П. Александров. Разработка проекта реактора АД была поручена конструкторскому бюро артиллерийского завода № 92 в г. Горьком. Общий проект установки реактора непосредственно в камере и проект обеспечивающих объектов были разработаны генеральным проектировщиком — ГСПИ-11.
Ответственным за пуск реактора был назначен А.Г. Мешков, главный инженер реакторного завода.
С целью сокращения затрат на горные работы высота реактора была существенно уменьшена, внедрен ряд оригинальных технических решений, что позволяло сделать реактор более компактным и безопасным в эксплуатации.
Весной 1956 г. на реакторе начался монтаж первой технологической металлоконструкции — схемы «Т» (Татьяна). Это самая нижняя конструкция, выполненная в форме большой воронки и предназначенная для приема выгружаемых из реактора облученных урановых блоков.
В октябре 1957 г. монтаж металлоконструкций был закончен и начался монтаж графитовой кладки. Работы по монтажу кладки велись круглосуточно в невероятно высоком темпе и были закончены за три недели.
В конце 1957 г. приняты в эксплуатацию объекты первой очереди систем водоснабжения, вентиляции, электроснабжения. Полным ходом шли пусконаладочные работы. Предстояло в сжатые сроки произвести наладку, проверку и приемку более 10 000 единиц оборудования и приборов, подготовить бассейны к приему облученного ядерного топлива для его хранения и отработать оптимальную схему гидравлической транспортировки топлива.
18 августа 1958 г. в 17 час 40 мин начали загрузку рабочих урановых блоков в активную зону реактора. Загрузка реактора была закончена 19 августа. После выполнения ряда необходимых подготовительных работ была дана команда на подъем мощности реактора. 28 августа в 16 час 47 мин тепловая мощность достигла 260 МВт. Это была первая ступень, на которой необходимо было работать несколько суток. Горно-химический комбинат с реактором АД вступил в строй действующих предприятий страны.
7 сентября 1958 г. реактор был выведен на проектный уровень мощности.
На реакторе постоянно проводились работы, направленные на повышение мощности, т.е. на количественное увеличение наработки плутония. К концу 1958 г. мощность реактора была увеличена на 30% по отношению к проектной, а в последующие годы — в 2,3 раза. Для этого потребовалось осуществить ряд крупных технических мероприятий, в том числе построить мощную азотную станцию.
Минатомом принято решение о строительстве на ГХК «сухого» хранилища ОЯТ (ХОТ-2). Проект «сухого» хранилища в камерном варианте выполнен ФГУП «Головной институт ВНИПИЭТ» (С.-Петербург). По оценке специалистов, ХОТ-2 не окажет отрицательного воздействия на персонал, население и окружающую среду. Технология камерного хранения с воздушным охлаждением безопаснее и значительно дешевле, чем водная.