Dado que en ese momento se estaba trabajando en la creación de la bomba atómica en la URSS, fue enviado al Instituto de Física Química, y en la primavera de 1948, al KB-11 (ahora conocido como VNIIEF en Sarov).
En 1953, por la mejora del esquema físico de las cabezas nucleares, se le otorgó el título de Héroe del Trabajo Socialista y un galardonado con el Premio Stalin de 1º grado.
I. Zababakhin fue enviado a los Urales, a la ciudad de Chelyabinsk-70 (Челябинск-70), ahora Snézhinsk, como supervisor de investigación científica y jefe del departamento teórico, del recién creado NII-1011.
Desde 1960, se convirtió en el director de investigación del instituto y permaneció en este puesto hasta su muerte.
En 1962, un grupo de científicos dirigido por Zababakhin produjo por primera vez nanodiamantes mediante detonación.