1938年年初，蘇聯偵察局開始策劃蒐集美國核機密的情報。當時，蘇聯政府已經隱約地察覺到美國在搞原子彈，但美國人究競使用什麼東西來製造原子彈，在哪裡研製和生產，進展如何，以及將來它的威力有多大，蘇方對此不甚瞭解。
於是，蘇聯向美國派出了一位化名“阿杜爾·阿達姆斯”的特工，專門蒐集這方面的情報。
“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絡”的問題，在蘇聯內務人民委員會的高壓下被從美國召回到國內。為繼續蒐集核情報，蘇軍情報部門開始物色替代“阿達姆斯”的人選，併為新的人取化名“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，一個叫德米特里的年輕人被蘇軍偵察部門的考官看中。
德米特里是當年剛剛應徵入伍的，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，德米特里收到了一張入伍應徵通知書。第二天，德米特里作為應徵入伍青年來到區兵役局，準備檢查身體參加蘇聯紅軍。德米特里的個人條件偵察機關十分看好。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。
德米特里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，父親決定到美國打拼一番，等掙足了錢再回國娶自己的心上人。
德米特里的父親來到美國後，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匯國內，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，德米特里是老大。隨著孩子的增多和長大，開銷逐漸增多，儘管父親很勤勞，能吃苦，但畢竟靠他一人掙的錢仍難以養活5口之家，日子過得緊巴巴的。
1933年，德米特里全家回到蘇聯，居住在蘇聯遠東的哈巴羅夫斯克邊疆區。德米特里在集體農莊裡當鉗工，修理各種農用機械，為農莊修建房屋。
1934年，德米特里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，直至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里是個可塑之材，可以把他訓練成一個出色的特工人員。在徵求德米特里的意見時，德米特里表示十分願意到這個全新的又是未知的部門工作。
1939年夏天，德米特里被派到美國，單線執行“德爾瑪”計劃，並化名“德爾瑪”。他的任務是蒐集美國科研實驗室研製化學輻射物質的情報。
當時，在研製化學武器方面美國人走在了德國人的前面，並取得了不小的成績。
1943年，第二次世界大戰進行到最激烈的時候，在美國潛伏了多年的德米特里，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。
當德米特里到達應徵處報道時才知道，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，這對德米特里來說無疑是最好的機會。
不僅如此，德米特里和蘇軍偵察機關還獲得了意外收穫－德米特里被選送去進修了。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。德米特里所在的集訓班裡有30多人，他們當中的一些人在第二次世界大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，德米特里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。德米特里初到橡樹嶺小城所看到的一切讓他大為震驚，這裡面匯聚的科學家、工程師、技術人員有數萬名，大批的警察、聯邦安全域性特工和軍事情報部門的特工在這裡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，地圖上也沒有標誌，對外只宣稱某某公司。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。德米特里的情報非常重要，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。
後來根據德米特里的進一步報告，蘇聯得知橡樹嶺生產鈾，而生產企業分為3個實驗室。德米特里所在的企業大約有1500人。
1945年年初，德米特里轉到另一個實驗室工作，這個實驗室主要是完成
美國核計劃的一項單獨研究任務。與此同時，德米特里也獲得提升，新的職務使他擁有了接觸更多資料、掌握更多情報的機會。
在新的實驗室裡工作的都是著名的科學家，根據看到的情況，德米特里判斷美國研製原子彈的工作已經接近尾聲。德米特里立即將自己工作的變動及判斷向莫斯科總部作了報告。德米特里的主要貢獻就是摸清了美國的原子能設施、結構、核材料生產量及參加的專家人數情況，並與美國其他秘密原子能計劃及相關單位保持了聯絡。
難怪當年美國總統羅斯福在雅爾塔會議上很詭秘地對斯大林說，美國已經擁有了令人震驚的武器，而斯大林只是面無表情地點點頭。看來，當時蘇聯對美國的核研究已經有了很全面的瞭解。當然，這些都與美國的實驗室對“德爾瑪”的信任有關。
美國用原子彈轟炸日本的廣島和長崎之後，德米特里所在的這家美國實驗室舉行了慶祝活動，實驗室主任對大家說：“你們作出了歷史性的巨大貢獻。”之後，這家實驗室準備選派專家到日本察看轟炸效果，
德米特里也被選中，但後來考察計劃因故取消，德米特里未能到日本親眼看看美國原子彈的威力。1945年9月，第二次世界大戰結束後，德米特里也很快從美軍中退役，他想乘機離開這個城市。因為美國和加拿大的一些報紙披露說在美國潛伏者一些外國“核間諜”，實驗室也開始對所有研究人員進行重新審查。正如德米特里所擔心的，美國反間謀機關很快查清德米特里曾在1933年與自己的父母回到蘇聯定居，並在相當長的時間內沒有返回美國。德米特里回到美國後就一直在重要的秘密部門工作。於是當德米特里離開橡樹嶺之後，美國情報部門就開始調查他。
1949年至1951年，他們對所有在橡樹嶺實驗室與德米特里熟悉的人都進行了審查。他們還找到德米特里的父親原來居住過的城市裡的鄰居進行談話。因為德米特里的父親有3個兒子，美國情報部門想要搞清楚1933年究競是哪一個德米特里返回蘇聯定居，而後又是哪一個德米特里到美國的橡樹嶺秘密實驗室工作，兩人究竟是不是同一個人。
然而，美國情報部門的工作進展也不是十分順利，他們沒能找到德米特里的任何有用的證據，1949年5月，德米特里離開美國回到了蘇聯。1949年6月，蘇軍總參謀部第二總局局長扎哈羅夫大將簽發了一份涉及德米特里命運和他在軍事偵察機關工作的命令。命令指出：“列兵德米特里，1915年出生，按列兵軍銜從武裝力量中復員。”不久，德米特里回到自己的莫斯科母校讀研究生，兩年後，他獲得技術科學副博士學位。但是，德米特里在畢業分配問題上卻意外地遇到了麻煩，沒有一所大學的科研機構、也沒有一家工廠願意接收他，因為“他的專業太偏了”。
後來他才知道，沒人接收他的真正原因是，有些當權者對他的簡歷不理解，認為他可能是有什麼過錯的人。的確，從1939年至1949年的10年間，德米特里在蘇聯紅軍服役，最後卻是以列兵的軍銜退出現役。德米特里知道自己不能對那些謹小慎微的官員說出他以前是幹什麼工作的，不能說出自己受過高等教育，不能說出自己為什麼服役那麼長時間竟然在最後退役時沒有戴上哪怕是少尉的軍銜，卻只得到一枚獎章。
1953年3月，這位好幾年沒有工作的技術副博士忍無可忍，他決定給蘇軍偵察機關的局長寫信說明情況。蘇軍總參偵察總局局長沙林中將收到信後立即指示解決德米特里的工作問題，並在3月16日給高等教育部部長斯托列托夫寫信，說明情況。
信是這樣寫的：
茲證明德米特里在1939年至1949年10年間在蘇軍服役，由於涉及國家秘密和軍事秘密，不便說出其服役性質。如果此事影響到高教部對他的分配，請直接找我們的代表，他將面對面向您解釋一切。
事實表明，德米特里的特工經歷的確是舉世無雙的，他能夠在美國特工部門毫無察覺的情況下，滲透到美國原子能機密組織內，而這個組織在美國也只有少數高層官員和為數不多的科學家及技術專家才知道。而且，這家軍工廠當時屬於世界第一個也是唯一的一個生產用於製造原子彈所必不可少的重要元素－鈾和鈽的工廠。由此可見，有關這家工廠的一切資訊和資料都屬於美國的最高國家機密和軍事機密，德米特里所蒐集的任何情報都是有著重大價值的。
由於總參偵察總局局長沙林中將的干涉，德米特里終於在一所學院謀到了一個職位並一直工作到退休。
