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１９５５年１２月２４日深夜，刘杰通知白文治说，后天总理接见诺维科夫团长，要白文治和胡济民参加。第二天中午１２点左右，刘杰拿了一份规划来，是前些日子与诺维科夫两次谈话的要点，以及中国以后的一些粗略想法。白文治看了以后，吩咐打字员打印出来，当天就呈送给了薄一波、李富春和周恩来。
２６日下午，薄一波、李富春、刘杰、胡济民和白文治都提前来到西华厅，苏联大使尤金、文教总顾问马里采夫，以及诺维科夫也都到了，一起等着周恩来。但等了半天，周恩来一直没有露面，直等到晚上６点钟左右才来了。周恩来一进来就连说对不起，当时有个紧急的事情，就是郭沫若从国外访问回来，坐飞机，有信息说是敌人要在半路上袭击他，他就布置空军去保护，所以耽误了这么长时间。会议开始后，周恩来总理首先对诺维科夫团长说，你出了个题目，让我们提出问题，这对我们是一个推动。中共中央最近研究过原子能事业的规划，但没有作决定，因为我国科学家、工程师和中央同志们的知识都不够，现在先请刘杰同志来谈一谈。刘杰将一些设想介绍完之后，周恩来说，这个规划大纲没有什么根据，可能是梦想，请你来发表点意见。诺维科夫团长表示了两点看法：一条是原子堆照射以后的铀棒来提炼钚－２３９需要有一个后处理的工厂，这是必须的，计划里没有提到这个问题；另一条是你们提到的这个原子堆为５万千瓦，而我们苏联比这个大得多，原子堆越大越合算。周恩来问，美国是不是有１００万千瓦的啊？诺维科夫说，各国的原子堆都有，８０、９０、１００万千瓦的都有。诺维科夫还讲道，原子堆生产钚－２３９的同时也可以发电。周恩来最后说，今天把事情的程序先解决了，是一个大收获。
苏联代表团是１９５５年１２月１０日来华的，一直活动到１９５６年１月１５日才返回苏联，为期一个多月。代表团返回苏联不几天，就有了消息。
１９５６年２月中旬的一天，刘杰将白文治叫到他办公室，给他看一份已经译成中文的打印信件，是赫鲁晓夫致毛泽东的信，落款日期是２月８日。赫鲁晓夫表示，苏联可以在建立原子能工业方面同中国共享自己的经验，苏联愿意扩大高等学校物理系和化学系接受中国留学生的名额，并且可以派遣苏联教授和教员去中国高等学校讲授有关原子能生产工艺的专门课程。他还建议中国派遣一个全权代表团到莫斯科商谈。赫鲁晓夫之所以如此主动，其中一个原因，是由于他上台后面临不少困难，需要中国的支持。
刘杰三月份率中国原子能代表团出发去苏联前的一天深夜，周恩来在西花厅听取了刘杰的相关汇报，当时薄一波、白文治等人也都在场。除了讨论中国参加苏联杜伯纳联合核子研究所会议事项和赴苏谈判原子能工业的问题，当时还酝酿了领导原子能工业的组织机构，参照苏联模式，讨论成立一个原子能委员会。刘杰在会上提出，请周恩来选择一位原子能委员会常务副主任，以便主持日常工作。众人议了半天，在几位领导者人选当中，最终决定由宋任穷出任这一职务。
宋任穷当时是解放军总干部部第一副部长，部长是罗荣桓元帅。宋任穷说，１９５６年毛主席召集３４个工业部分头汇报，完了说以后要加强地质部的工作。周总理找到我，说毛主席要从军队调一个人出来，调一个中央委员或候补委员，加强地质战线，协助李四光同志和何长工同志工作。何长工、宋英和刘杰一样，当时都是地质部的副部长。那么我自己考虑了很久，就对周总理说，那就让我去吧。当时刚授军衔，我对穿那一身制服不习惯。总理说你能出来吗，我说总干部部有人。当时我想，我要去的话，军队里这一套可都要取消了，待遇低了，副官没了，警卫员也没了，只有一个秘书了，什么都没有了。但这些都是可以放弃的。这样向主席报告了，主席同意我出来，算是毛遂自荐吧。
但没过多久，宋任穷就又被周恩来找去了，跟他谈话，说不去地质部了，让他到原子能委员会当副主任。主任是陈云，刘杰做秘书长。
差一点坐失良机
莫斯科的春天比北京要晚许多，都已是四月时令了，这里还是白雪皑皑，一片寒冬景象。从１９５５年４月１１日开始至５月１４日为止，中国原子能代表团在这里进行了为期一个多月的参观，随后便进入具体谈判阶段。
起初，中国并没有搞铀－２３５的计划，都认为只搞钚－２３９就行了，此前诺维科夫也曾说过，中国不需要搞铀－２３５，搞原子堆就行了。白文治说，对于铀－２３５我们所知甚少，我们只知道那个东西很贵，工厂很大，用电量很大，投资也很大，要很多钱，当时也考虑，当时考虑全北京也没有那么多的电，同时也了解到呢，美国搞这个东西，当时就占有美国七分之一的电量。我们真要搞的话，即便是个小工厂，那也得占用多少电量啊！因此我们就不敢考虑铀－２３５这个东西，也就是只敢考虑钚－２３９了。
刘杰说，当时从我们自己的专家到苏联专家，都主张上钚－２３９，前面的一堆一器也是按这条路子走的。聂荣臻也说铀－２３５算了，就上钚－２３９吧。聂老总主要考虑的是投资问题，给周总理打的报告上就提到扩散厂倾向于不搞，太费钱。还有一种意见是推到三五计划以后再说，那从时间上就到了后来的文化大革命了，真到那时可就全乱了，原子弹也很可能炸不了了。
很巧，代表团临出发之前，刘杰得到了一个很简单的情报资料，上面提到美国建设一个小规模的、日产５公斤铀－２３５的铀浓缩厂，投资只需５亿美元。刘杰看了这个材料，心想要真是这样的投资，我们是不是也可以搞这个东西呀。当然他那时并不懂得这个东西搞与不搞的利害。谈判开始，中国原子能代表团参加的是刘杰、刘伟、钱三强、白文治、冯麟，加上翻译刘允斌，苏联方面由经济联络总局局长郭瓦尔、副局长斯米洛夫、原子能工业部部长斯拉夫斯基等参加。苏方从地质勘探、开采矿山，以及核燃料，介绍一项谈一项，一直谈到钚－２３９和富集铀－２３５。刘杰听到铀－２３５这个话题，马上就记起了来前看到的那个小资料。他也知道，毛泽东２月２９日给赫鲁晓夫复信并附去的那份《供讨论用的提纲》上并没有这个议题，也没有经过中央和周恩来总理批示，但他仍想提出来试一试，所以在会上谈到这个项目的时候，他就提到说，我们也很希望搞铀－２３５。刘杰这样一说，苏联人非常惊讶，说你这个单子上并没有这个项目，这个不能谈。再进一步说，这个项目需要很大的电力，需要很大的投资，甚至于把你们中国全部的电力用上都不够。
刘杰说，那个时候空气很紧张啊！项目单上没有的东西你们也提出来？我们没有权力来讨论这个问题。那句俄语给我的印象特别深刻，到现在都能说得上来，就是断然拒绝的样子。当时在这个问题上看来是不行了，可能没有希望了。
铀－２３５藏身于铀矿石中，铀矿石被开采出并经冶炼提纯后产生天然铀，但这里面能够产生核裂变的铀－２３５连１％都不到，而９９％以上是铀－２３８。铀－２３５在天然铀中是如此微乎其微，必须经过千辛万苦对其进行精确分离并浓缩到９０％以上，才能用作原子弹的裂变材料。从工业上讲，对铀－２３５的分离只靠实验室是远远不够的，而必须依靠铀浓缩厂来完成。这项技术最早是英国人发明的，但英国后来建设自己的扩散厂时，却也费了很大的劲。建设这个生产铀－２３５的扩散厂，在原子能工业中的地位极其重要，苏联在这方面有所保留，是可以理解的——法国在搞原子弹时，也曾计划和已经掌握了原子弹的英国签署这方面的合作协议，但迫于美国的压力，最终没有实现，由此也能看出这个环节的争取是何等关键。
引起代表团特别注意的是，在介绍反应堆流程时，苏方介绍说天然铀中铀－２３５含量为０．７１４％，经原子堆照射以后提炼钚－２３９，剩下的铀中铀－２３５的含量是０．６７％，这０．６７％还可以把它用作扩散厂的原料再提炼富集铀－２３５。如果你不用它搞－２３５，它还可以做第二次照