1938年初，蘇聯偵察局開始策劃搜集美國核機密的計劃。當時，蘇聯政府已經隱約地察覺到美國在搞原子彈，但美國人究竟使用什麼東西來製造原子彈，在哪裏研製和生產，進展如何，以及將來它的威力有多大，蘇方對此不甚了解。於是，蘇聯向美國派出了一位化名“阿杜爾·阿達姆斯”的特工，專門搜集這方麵的情報。
“阿達姆斯”的工作進展得十分不順利，在美國沒有得到什麼有價值的情報，後來，這位經驗豐富的老特工涉嫌“與國內托洛茨基分子保持聯係”，在蘇聯內務人民委員部的高壓下被從美國召回到國內。為繼續搜集核情報，此後蘇軍情報部門開始物色替代“阿達姆斯”的人選，並為新的人取化名“德爾瑪”。
1939年，物色候選人的工作已經進行到最後敲定階段，“德爾瑪”的熱門候選人有好幾個。最後，一個叫德米特裏的年輕人被蘇軍偵察部門的考官看中。
德米特裏是當年被剛剛應征入伍的，參軍前，他以優異的成績從莫斯科某技術學院畢業，並被保送讀研究生。這一天，德米特裏收到了一張入伍應征通知書。第二天，德米特裏作為應征入伍青年來到區兵役局，準備檢查身體參加蘇聯紅軍。
德米特裏的個人條件十分被偵察機關看好。他1915年出生在美國的一個來自蘇聯的移民家庭，通曉英語，熟諳美國生活。德米特裏的父親早年居住在蘇聯，是個木匠。有一次，父親遇上一位相貌出眾的姑娘，並深深地愛上了她，決定娶她為妻。但是由於家境貧寒，自己又沒有積蓄，無法舉辦婚禮，情急之下，父親決定到美國打拚一番，等掙足了錢再回國娶自己的心上人。
德米特裏的父親來到美國後，很快就找到一份收入相對不錯的工作，幹上了自己的老本行——排鋸工。他省吃儉用，將自己的積蓄全部電彙國內，交給自己深愛的姑娘。姑娘深受感動，很快就到美國與年輕的木工結了婚。
兩人在美國生活了近20年，他們一共生了3個孩子，德米特裏是老大。隨著孩子的增多和長大，開銷逐漸增多，盡管父親很勤勞，能吃苦，但畢竟靠他一人掙的錢難以養活5口之家，因此日子過得緊巴巴的。1933年，德米特裏全家回到蘇聯，居住在蘇聯遠東的哈巴羅夫斯克邊疆區。德米特裏在集體農莊裏當鉗工，修理各種農用機械，為農莊修建房屋。1934年，德米特裏決定到高等學校學習。他隻身來到莫斯科，順利考入了莫斯科某技術學院，直到以優異的成績畢業並被保送研究生。
蘇軍偵察機關覺得德米特裏是個可塑之材，可以把他訓練成一個出色的特工人員。在征求德米特裏的意見時，德米特裏表示十分願意到這個全新的但又是未知的部門去工作。
1939年夏天，德米特裏被派到美國，單線執行“德爾瑪”計劃，並化名“德爾瑪”。他的任務是搜集美國科研實驗室研製化學輻射物質的情況。當時，在研製化學武器方麵美國人走在了德國人的前麵，並取得了不小的成果。
1943年，二戰進行到最激烈的時候，在美國潛伏了多年的德米特裏，又被要求到美軍部隊服役。這讓他感到十分為難，然而這次服役卻改變了他的命運。
當德米特裏到達應征處報道時才知道，他服役的地點不是野戰部隊，而是科研機構。他這才鬆了一口氣，這對德米特裏來說無疑是最好的機會。不僅如此，德米特裏和蘇軍偵察機關還獲得了意外收獲——他還被選送去進修了。這次進修實際上是一個集訓班，學員都是當時在美國生產放射性物質企業工作的年輕技術骨幹。德米特裏所在的集訓班裏有30多人，他們當中的一些人在二戰後成為美國著名的科學家，其他人則成為美國重要公司的資深分析專家。
1944年8月，德米特裏順利地從集訓班畢業，之後被分配到美國田納西州橡樹嶺的一家秘密單位工作，擔任一家生產輻射材料工廠的技術員，他們所生產的這種放射性材料是用於研製原子彈的。
德米特裏在初到橡樹嶺小城所看到的一切讓他大為震驚，這裏麵彙聚的科學家、工程師。技術人員有數萬名，大批的警察。聯邦安全局特工和軍事情報部門的特工在這裏從事著安全保衛工作。這個城市簡直就是一個禁區，進出這個城市要經過多道嚴格的檢查。城市當時並沒有名稱，在地圖上也沒有標識，對外隻宣稱某某公司。實際上這個“公司”的技術人員從事的是研製用於製造原子彈的重要元素——鈾。
在1943年，蘇聯軍事情報部門就得知，美國在洛杉磯和芝加哥兩個城市開辦了核研究實驗室，但對橡樹嶺的情況卻一無所知。德米特裏的情報非常重要，蘇聯軍事情報部門據此掌握了這個被美國人隱蔽多年的原子能城的具體位置。
後來根據德米特裏的進一步報告，蘇聯得知橡樹嶺生產鈾，而生產企業分為3個實驗室。德米特裏所在的企業大約有1500人。