苏联同意援助中国研制原子弹，苏联向中国提供原子弹的教学模型和图纸技术资料；苏联同意向中国提供包括原子弹、导弹在内的部分尖端武器的制造技术；苏联派有关专家来华帮助开展研制工作。
但是，好景不长，苏联援助中国研制原子弹的协议，只执行了一年多的时间，就出现了大问题。中苏两党出现政治分歧，并进而扩大到国家关系的恶化，赫鲁晓夫为了讨好美国，在1959年访美前夕，向中共中央发来一封信，改变了原来协议的承诺，他在信中说苏联正与美国、英国进行禁止试验核武器协议的谈判，为了避免谈判受到影响，不利于达成协议，苏联政府决定两年内不向中国提供原子弹的教学模型和图纸资料。赫鲁晓夫从美国戴维营回来后，宣扬所谓戴维营精神，于1960年7月16日，苏联完全撕毁了协议，苏联政府正式照会中国政府，决定撤走全部在华专家。尽管中国政府一再挽留，此时的赫鲁晓夫态度坚决，头脑发胀，一意孤行，于1960年8月23日，将在我国核工业系统工作的200多名苏联专家全部撤走回国，并且把重要的图纸资料全部带走。特别严重的是，苏联原来援助中国建设的核工厂，有的建设了一半，有的还未完全建成，苏联停止向中国提供原来订购的配套设备。
毛泽东在此严峻形势的压力下，审时度势，发出：只有一条路，自己动手，自力更生搞出原子弹的口号。他又指出：要下决心搞尖端技术，赫鲁晓夫不给我们尖端技术，极好，如果给了，这个帐是很难还的。
核工业战线的广大职工顶住压力，奋发图强，先后排出了数千个技术难题，奋力攻关，逐项攻克，尤其是有的技术难题在相当陌生的情况下，认识再认识，攻关再攻关，取得了一个又一个的成果。
自强不息，不断攻克难关，1963年3月，完成第一颗原子弹的理论设计方案；11月29日，铀工厂生产出第一批合格产品；12月24日，同步聚焦爆轰产生中子试验成功；1964年1月14日，我国生产出第一批合格的浓缩铀，铀-235；1964年4月加工出第一套原子弹上用的核部件；1964年6月6日，在研制基地，爆炸试验了一颗准原子弹（除未装核材料以外，其他均是未来原子弹爆炸时用的实物），取得理想的效果。为下一步正式原子弹爆炸成功打下了成功的基础。
1964年10月16日，中国取得了第一颗原子弹爆炸试验成功的辉煌成果。此时，扼杀中国核工业的赫鲁晓夫被他的同伴赶下了台。
三、国家经济困难时期，党中央作了困难而果断的抉择——继续上马研制原子弹一波未平，一波又起。
赫鲁晓夫背信弃义，撕毁协议，给中国造成的巨大伤害，正压在中国人的头顶上，紧接着是国家出现严重的经济困难局面，由于粮食和副食品以及生活必需品紧缺，实行定量供应，许多人吃不饱肚子，出现全身浮肿，形势相当严峻。甚至传出毛泽东、周恩来等中央领导人都不吃肉了，可见当时经济上有多么困难。
