中国的“原子弹之父”和“氢弹之父”
邓稼先回到中国，马上同他王淦昌教授、彭桓武教授一起，建设中国科学院近代物理研究所。
1956年，邓稼先加入了中国共产党。
邓稼先与何祚庥、于敏等人合作，在《物理学报》上相继发表了《β衰变的角关联》、《辐射损失对加速器中自由振动的影响》、《轻原子核的变形》等论文，为中国核理论基础研究做出了开拓性的贡献。
毛主席、党中央决定，依靠自己的力量发展原子弹。1958年6月21日，毛主席在中央军委扩大会议上说：“原子弹就是那么大的东西，没有那个东西，人家就说你不算数。那么好吧，我们就搞一点吧。搞一点原子弹、氢弹，洲际导弹，我看有十年工夫完全可能。”此后，中国启动了原子弹氢弹研制项目。
1958年7月，第二机械工业部（核工业部）副部长刘杰找到邓稼先，说“国家要放一个‘大炮仗’”，征询他是否愿意参加这个项目。邓稼先毫不犹豫地表示同意。他回家对妻子只说自己“要调动工作”，不能再照顾家和孩子，通信也困难。他的妻子表示支持。从此，邓稼先的名字便在刊物和对外联络中消失。
1958年8月，邓稼先调到新筹建的核武器研究所任理论部主任，负责领导核武器的研究和设计。此后，他先后任核武器研究所副所长、所长。1972年，他任二机部第九研究院副院长；1979年，任九院院长和二机部科技委副主任，国防科工委科学技术委员会副主任。
