随后，有关机构相继成立，各项工作协调进展迅速，原子反应堆、回旋加速器、铀矿选冶提炼、生产裂变材料浓缩铀的气体扩散工厂、引爆装置、原子弹$$%内爆$$%法样弹设计、罗布泊试验场区建设等一系列重大工作相继展开并取得突破。1963年9月完成了原子弹图纸设计。1963年12月24日成功进行了聚合爆轰中子试验，1965年1月14日取得了合格的武器级浓缩铀235。
冷战时期一贯敌视中国的美国一直密切注视中国研制原子弹的情况。从1961年开始，美国利用从台湾起飞的U－2高空侦察机多次飞临兰州等西北地区，还利用间谍卫星拍摄了多处核工厂及核设施照片。1961年1月，美军太平洋总部呈报华盛顿的报告中称：中国可能在1962年底试爆原子弹，将在1965年拥有小型原子弹。曾担任过肯尼迪顾问的罗斯回忆说：$$%中国将拥有核武器的消息把大家吓坏了。$$%肯尼迪说：$$%60年代最大的事件，也许是中国试爆核武器。$$%1961年10月，肯尼迪在接受《纽约时报》专访时说，$$%中国一定会制成原子弹$$%。同时又无中生有地说中国有了核弹后$$%整个东南亚将被中国吃掉$$%。
1963年1月22日，肯尼迪在国家安全会议上强调，禁止核武器试验条约的重点就是对付中国。那么，怎么样才能阻止中国拥有核武器呢？当时正值中苏关系破裂，美国觉得可以利用，最好苏美联手，甚至采取军事行动，迫使中国签署核禁试条约，放弃原子弹计划。一个巨大的阴谋行动开始了。1963年7月14日，美国特使哈里曼赴莫斯科，带来肯尼迪对付中国原子弹的计划。哈里曼问赫鲁晓夫：是否愿意采取$$%美国行动$$%或$$%苏联行动$$%，阻止中国发展核武器。但哈里曼碰了一鼻子灰。赫鲁晓夫拒绝把中国原子弹问题当做一个威胁，对与美国联手的计划也不感兴趣。
美国人历来准备两手。在企图与苏联联手对付中国核武器的同时，也研究了单独破坏中国核武器计划的行动计划，其中包括对罗布泊试验场等目标由美国实施公开的常规空中轰炸，或由蒋军实施空中轰炸，或实施秘密的地面袭击，或空投特种兵破坏。在制定美苏联手行动计划中，据透露，就有这样一种建议：一架美国轰炸机和一架苏联轰炸机，一起飞到罗布泊上空各自投下一枚炸弹，其中一枚是核弹。
与苏联联手计划告吹，单独干要冒很大的政治风险和军事风险，美国无可奈何，终于没有采取军事行动。中国的核武器计划高速向前推进。1964年8月26日，美国发布了中国原子弹研制情况的特别预估，其中却有两个关键失误：一是认为中国原子弹不会在1964年，而会在1965年爆炸，所谓依据是：在包头的一座钚反应堆最快也要到1965年才能生产出足够的供装配原子弹所需要的钚；二是中国首颗原子弹将用钚并且是相对较为简单的$$%枪式$$%核弹，而实际上中国用的是技术先进、更为复杂的铀235$$%内爆式$$%核弹。1964年9月29日，美国国务卿腊斯克在新闻发布会上突然宣布：$$%中国很可能在不远的将来进行原子弹试爆。$$%
1964年10月16日下午3点，位于塔高103米处的中国第一颗原子弹终于爆炸成功。中国的历史，从此增添了浓重而光辉的一页。10月20日，美国情报官员说：$$%从中国核试验的放射性云的颗粒来看，中国原子弹的装料是铀，不是钚。这种原子弹的设计，比我们广岛原子弹还复杂。$$% (木子网)
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