随着美国与其盟国在核技术领域的合作由秘密走向公开，苏联迅速改变策略，赫鲁晓夫公开宣布：将帮助中国和东欧四个社会主义国家进行和平利用原子能研究。
消息传到中南海，毛泽东指示周恩来，立即组织一个代表团去苏联，重点谈“一堆一器”。
周恩来决定，由刘杰、钱三强率代表团赴苏。代表团出发之前，周恩来特意把刘杰、钱三强叫来，叮嘱说：“这一次只谈原子能，不谈原子弹。”
二人有些困惑地看着周恩来。
周恩来说：“苏联对外公开宣布的是帮助我们进行和平利用原子能的研究，这个话既是说给别人听，也是说给我们听的，不要一上来就给人家出难题。另外，苏联希不希望我们搞原子弹，或者说愿不愿意看到将来的中国掌握原子弹，从目前情况看还不清楚，所以，决不可贸然行事。”
二人点点头。
钱三强提到请苏联帮助培养核物理方面人才的问题：“以前核物理专业敏感，我们派往苏联的留学生拿不到签证，只好改学其他专业。这次我们去谈一堆一器，只要能谈成，就地 让他们改学一堆一器。”
周恩来思索道：“这个不难，苏联方面应该没问题吧。”
钱三强说：“我想说的不是这个，总理，我国在苏联不是有好几千留学生吗？我们在核物理方面的人才缺口很大，能不能从他们中挑选一些专业相近的学生，比如机械、无线电理论物理等，让他们改到与原子能相关的专业上来……总理，不谈原子弹，不等于我们自己不搞啊？”
刘杰激动地道：“好主意！”
周恩来沉思不语。
钱三强内疚地说：“总理，我让您为难了，我只顾为自己着想，其实那些专业国家同样急需要人才。”
周恩来点头道：“是啊……不过这里面仍有个轻重缓急，核是我们目前的重中之重，急中之急，也是急需突破的难中之难啊。好，这事我来办！你尽快拟一个单子交给我。”
代表团赴苏，成效喜人。1955年4月，中苏秘密签订关于苏联帮助中国建设研究性重水反应堆和回旋加速器协定。同时，经苏联政府同意，中国从正在苏联和东欧的留学生中紧急抽调三百多名学生，改学原子能相关专业。
后来，赫鲁晓夫在回忆录中写道：他这时或许是出于这样一种考虑——就是如果中国开始涉足一点原子弹，对美国也会形成一种压力，从而使苏联受到的压力有所减轻。
为了加强对原子能事业的领导，1955年7月，中共中央指定陈云、聂荣臻和薄一波组成三人小组，负责指导原子能事业的发展工作。中央之所以安排这三人负责，因为陈云是主管经济的，搞原子弹要花大笔的钱，需要他支持，聂荣臻是负责军队科研装备工作的军委副主席，薄一波是国家建委主任，大规模搞原子能建设离不开他的支持。
