�深感祖国还很孱弱，祖国需要尽快强大起來。1957年，钱三强把他秘密调入原子能所，从事中子物理和反应堆方面的研究，用钱三强的话说，他这叫“归队”。不久，他担任二室副主任，主任是钱三强夫人何泽慧教授。钱三强对宋任穷说，据他观察了解，朱光亚既是一位出色的科学家，又能做组织领导工作，虽然只有35岁，名气不大，但正是干大事的年纪，他來核武器研究院辅佐李觉，是最合适的。朱光亚被任命为核武器研究院副院长。他來后干的第一件事，就是由他主持，邓稼先等人参加，把那次听三位苏联专家讲课的六个笔记本，从部保密室里借出來，整理了一个东西。这个东西经朱光亚审查后，他写了一个序言，后來原子弹攻关，它起到了一定的作用。紧接着，在二机部大力支持下，在钱三强等指导下，朱光亚围绕理论物理、试验物理、中子物理、爆炸物理自动控制和弹体弹道六个方面，组织人马，一点点摸索，做攻关前的准备工作。几十年之后，朱光亚参与原子弹研制这件事情开始在报章上披露，当年和他一同出国的李政道获知后，说：“当初蒋介石派出去学做原子弹的几位，选我是选错了，我沒有学做原子弹，仅仅在纯物理的领域中工作，其他几位也都沒有去做原子弹。只有朱光亚是派对了，他回国來是参与做原子弹的。”由于一系列的变故，最初设想的1962年爆响第一颗原子弹的计划，已无实现的可能了。1960年初的一天，在广州约见几个部长，其中有宋任穷，当时康生在场。询问原子弹的情况，宋任穷说由于苏联的原因，二机部再三研究，估计即使尽到最大努力，爆炸时间也得推迟到196年。康生插话说，196年爆炸太迟了，还是应该1962年炸。宋任穷一听，心里很恼火，他怕也跟着点了头，就会成为一种决策，但事实上又绝对办不到。他很着急，一再坚持说，196年不可能爆炸。康生和他争了半天，一直沒有表示，最后只讲了一句话：“康生，你去当二机部长吧！”康生一听不对，再也沒说什么。宋任穷心里一块石头总算落了地。1960年春天，国家为二机部、核武器研究院陆续选调人才。到这时，在全国范围内，已经储存了一批核物理、核化学，以及力学方面的精英人物。这些人主要集中在原子能所和核武器研究院，他们中有钱三强、赵忠尧、王淦昌、彭桓武、何泽慧、朱光亚、邓稼先、朱洪元、杨澄中、杨承宗等，另外还有中美日内瓦大使级会谈开始后陆续回国的张文裕、王承书、郭永怀、汪德昭等，还有分散在各高校、各级研究机构工作的程开甲、胡济民、吴征铠、周光召，以及陈能宽、曹本熹、汪德熙、于敏、秦元勋、姜圣阶、黄祖洽等等。在这些科学家的带动和培养下，一支比以往强大得多的科研队伍逐渐形成，这一人才资源在不久后的大攻关中，成为了中国尖端科研战线的精锐力量。