日本广岛、长崎遭受美国原子弹攻击后，原子弹成为二战结束后举世瞩目的“新科技”。日本投降尚不满两个月，国民党重庆政府驻瑞典大使何凤山给蒋介石打了一通密电，电报内文是这样写的： “据瑞典新闻社称：莫斯科科学院物理研究所，自一九三四年，在卡普甲教授督导之下，已完成分离原子之试验。据苏联发言人称，用苏联制造爆炸性原子之方法，制造原子弹，其成本较美国所制者为廉。”十天后，另外一封也是有关外国发展原子弹的文件，也由侍从秘书以工笔楷书誊写呈给蒋先生。
这两通电报叙述内容，毕竟和中国无直接关联，并未触动蒋介石的神经，而蒋先生真正起心动念，开始积极计划着手研制原子弹，还是受到他的党内对手、桂系大将李宗仁提议的刺激，李宗仁一度为蒋介石最初尝试研制原子弹的幕后推手。
1946年1月间，北平行营上将主任李宗仁，得到了一项极为可靠的情报，日本发动侵华战争期间秘密派遣了一支技术人员队伍，到张家口采掘原子放射性原料。日本投降后，这个研发原子弹的小组中，有三十余人被中国共产党逮捕，其余未遭逮捕的人员埋名藏匿在北平。李宗仁有意寻觅躲藏在北平的日本原子弹专家的下落，希望这些日本专家协助国民政府当局研发原子弹。
李宗仁汇集了所有的情报讯息，于1946年2月1日，打了一份报告，以密电形式拍发给在重庆的国民政府主席蒋介石。由于蒋介石不放心李宗仁，故而私下交付给军事委员会调查统计局代局长戴笠一项任务：查明抗战时期日本在中国境内研制原子弹的详细经过。
两三天后，戴笠接连呈报给蒋介石几份密电，证实了李宗仁密电的内容。戴笠的第二份密电到达后，由国民政府军务局上校参谋陈廷缜，转呈给蒋介石。 戴笠的调查，进一步证实日本有一名叫西野的原子物理学家，日本当局并在东京设置了“理化研究院”，并且有西野专用的研究室。并从美国进口了一部离心机，专供西野研制原子弹之用。
蒋介石立即派人想把他争取过来，以免西野落入其它国家手中。据戴笠查证，西野的实验室已提炼铀元素22磅，如果能把西野争取到手，不但22磅的精炼铀掌握在中国人手上，要进入原子能研究的堂奥，显然要事半功倍得多了。
1946年7月24日，军政部长陈诚整合各种讯息之后，给蒋介石上了一份堪称完整的报告，针对从抗战胜利以来，那些自称能研制原子弹的情报来源，过滤其可行性和真确性之后，向蒋先生提出简要报告。陈诚的报告，说明自抗战胜利以后，各种有关日本科研人员在中国研制原子弹的讯息，经国民党当局逐一查证过滤，其结果似乎都是“确有此事，但是查无实据”。
其实，早在李宗仁向蒋介石汇报北平遗留有日本核弹专家的情报之前，蒋介石已经悄悄计议着中国人自行研制核弹的可能性，负责执行此一计划的，是兵工署副署长俞大维。并下令拨付经费十万元法币，激活这项秘密计划，建议吴大猷组建原子弹研发小组用一年时间造出原子弹，听完蒋介石一席谈话，吴大猷向蒋先生建言，发展核弹最重要的是人才。蒋介石清楚了问题症结所在，当即向吴大猷命令选拔人才赴美国深造，在吴大猷带领下，包括杨振宁、李政道、朱光亚这批研习物理学的年轻学子，踏上了留学美国的旅途。
1946年6月，一个以研制原子弹为核心任务的单位正式组成，按照计划，“原子能研究委员会”和早先成立的“国防科学委员会”密切配合，展开原子弹研发作业。吴大猷等人选定的年轻学者，已经陆续赴美深造，中国的原子弹研究计划正式激活。
然而，随着国内局势的日益紧张以及内战的开打，国民党当局的军费渐呈捉襟见肘之势，为了研制原子弹而派遣的年轻学者，仍在美国继续深造之中，当局仍然持续供给经费，让他们没有后顾之忧。但是，“原子能研究委员会”徒然维持着虚有其表的空壳子，研制原子弹的组织单位不仅不再扩大，还有逐步缩减的打算。
白崇禧于1947年4月21日，呈送了一份《要件演示文稿》给蒋介石，开宗明义建议蒋介石“请设立原子物理研究所”。蒋介石看后在这份公文上批示：“目前国库支应浩繁，外汇亦须节用，所请设立原子物理研究所一案，似应缓办。”
本来计划大张旗鼓的“原子物理研究所”，最后终因内战军费支出过于庞大，蒋介石被迫忍痛割爱，国民党当局在大陆时期的原子弹研制工作，即如昙花一现。计划搁置后不到三年，蒋已败退台湾，他二度准备研制原子弹，已是四五年后的事。