接下来，核爆炸所需的材料成为下一个亟待解决的问题。这种材料就是浓缩铀-235。

　　在天然铀中，铀-235只占0.7%，其他都是铀-238。所以要研制原子弹，首要任务就是分离铀-238，从而得到浓缩的铀-235。

　　在当时，全世界能够制造甲种分离膜的国家只有美国、苏联、英国，这种制造技术更是被列为国家核心机密。

　　为了突破这一难题，1960年，第二机械工业部和中国科学院下达了一项绝密工程——“真空阀门”工程，研制甲种分离膜。时任上海冶金研究所副所长的吴自良接到了这一任务，担任技术总负责人。

　　当时冶金所里没有空调，也没有电扇，研究人员常常汗流浃背。为了避免流下来的汗水打湿设备、弄坏机器，大家就利用早晚时间工作。早上五六点钟进入实验室，一直忙到上午九点钟，天气开始热了，他们就回到宿舍钻研业务和相关知识。到了下午五六点钟，他们再回到实验室继续研究，直到深夜。

　　经过三年的努力，1963年底，上海冶金研究所终于试制出符合要求的甲种分离膜。

　　随着甲种分离膜的研制成功，原子弹研究已经进入了非常关键的阶段，即制备高浓度的铀。这是原子弹能否具有威慑力的关键因素。

　　制备高浓度的铀，需要整个工厂的上千台分离机共同运转工作，但是在开启运转之前，必须经过极其复杂和严密的计算。