1964年10月，我国第一颗原子弹试验成功后，为了进一步打破核大国的核控制，中央决定加快研制氢弹。于是，周恩来找来二机部部长刘杰，对研制氢弹作了安排。刘杰认为，有许多问题还吃不透，大概需要五年时间。但是，周恩来认为五年太慢了，要加快。
有关氢弹，除房山原子能研究所1960年就开始了热核聚变的理论研究，积累了一些数据外，其他资料基本上是一点都没有。于是，二机部党组决定把该所研究热核聚变理论的两位专家集中到核武器研究院（九院）以邓稼先为首的理论设计部，他们在突破氢弹原理中作出了重要贡献。
研制氢弹，首先在理论设计上要有所突破。因此，二机部把重点放在九院的理论设计部。这个问题解决后，接着就要解决研制出一个什么样的氢弹问题。在开始抓氢弹时，二机部党组提出了“两手准备，保证低水平的，争取高水平的”方针。当时有两种意见，一种是先搞低水平的，再搞高水平的，另一种是，一开始就瞄准高水平。前者可以保证做出来，但不能上导弹的弹头。
经过反复研究，二机部的同志认为，低水平的导弹虽然唾手可得，但不仅不能装上导弹头，形成真正的威慑力量，而且高低方案之间，无内在联系，实现低方案后，还得从头再去攻克高方案。这样既延误时间，又浪费人力、物力、财力。高方案虽然需要花时间去探索，但它在外国已经研制出来了，不存在还没有突破的科学技术问题，只是中国还没有掌握而已。于是，专家们坚信，外国人能够做出来的事，中国人也一定能够研制出来。
当时，科学家们为我国研制的第一颗氢弹确定的目标是，当量要达到和超过100万吨梯恩梯，重量不得超过一吨，简称为一一○○。
目标确定下来后，理论设计部的专家就从分析氢弹爆炸的内因，即热爆炸的内部基理和外因（热核爆炸的外部条件）着手寻找引起热核爆炸的途径。当时，我国有中国科学院自行研制的两台10万次的计算机。一台在北京，另一台在上海。据悉，西方国家研制氢弹时，还没有这样高水平的计算机，这无疑是我国氢弹搞得较快的一个原因。专家们兵分两路，一部分去上海，一部分留在北京，两地同时攻关，互通信息，共同探讨。
1965年底，上海的专家们通过计算机验证了他们的理论方案，接下来就是实施这一方案。不久，专家们又对实施中的技术难题进行了认真研究，提出了具体的产品设计方案。为实施这一方案，需要组织三次核试验。第一次是检查热核材料性能，验证热核材料性能的理论计算是否同实际相符合。第二次试验是验证理论设计是否可行，以证实是否真正掌握了氢弹原理，实际上是氢弹试验。第三次是完全当量的氢弹试验。经过努力，这三次试验都获得成功。
1967年6月17日，我国成功地进行了一次300万吨级的可装载导弹头的空投氢弹试验。从原子弹到氢弹，只用了两年零八个月的时间。这比美国和苏联所用的时间都少。
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