在军史界都认为，美国在1945年7月试爆的原子弹是人类历史上的第一颗原子弹。但是，近年来，有专家根据解密不久的有关档案，认为苏联才是第一颗原子弹的制造国。1938年，斯大林知德国正在试制原子弹，便下令在西伯利亚荒原中设置原子弹实验基地。1943年9月，他收到基地急电：将于9月10日在一个无人岛上爆发第一颗原子弹。
斯大林立即派马林科夫率高级军官前往。这颗原子弹很小，只有美国投在广岛原子弹1/10的当量。物理学家彼德尔萨克低估了它的威力，在爆炸时没有进入混凝土掩体，因而成为原子弹爆炸的第一个受害者，尸体被炸踪影全无。后来，苏联曾一度中断研制，直到1949年才爆炸了一颗2万吨TNT当量的原子弹。斯大林为何后来不再急于研制原子弹了？那次核爆炸前苏联军方为何一直秘而不宣？是确有其事还是仅仅是一种误传？
19世纪末到20世纪初，可以说是原子研究的一个热潮期。1895年，德国科学家伦琴发现了X射线，标志着人类即将进入原子时代。1913年，丹麦科学家尼尔斯·玻尔与英国物理学家卢瑟福创立了氢原子模型和原子结构理论，原子核物理学就此诞生。1932年，查德威克发现了可以轰击原子核的中子，为大规模开发核动力提供了途径。1934年，意大利裔美国物理学家费米发现了超铀元素。1938年，德国物理学家哈恩与施特拉斯曼发现了裂变现象。1939年，玻尔从理论上论证了核裂变的基本原理，从而为原子弹的研制提供了理论基础。
受这场研究热潮的影响，同时代的苏联也积极投身其中。1922年，苏联物理学家赫洛宾等人从镭矿中提炼出了镭。1935年，库尔恰托夫发现了人工放射性原子的异构性，1930～1941年，谢苗诺夫创立了核裂变链式反应理论，为此他获了1956年诺贝尔物理学奖。1939年，哈里顿和泽里多维奇从理论上证明了铀235链式裂变的可能性。1940年，弗廖罗夫和彼扎克发现了铀核自裂变现象。此外，苏联科学家柴伦科夫、塔姆，弗兰克由于其在1934～1937年的核研究而获1959年诺贝尔物理学奖，1978年获诺奖的皮卡察及1962年获诺奖的朗道也是基于他们在20世纪30年代到40年代早期的研究成果。
（但也有人说，原子弹最开始发明于中国，那时候还没有原子弹这一名词。也就是明朝末年的王恭厂大爆炸，实际上就是一次原子弹实验，只不过实验失败了，将实验者都炸死了，也就没有人知道真相到底如何。）