大战爆发后，美国政府根据各方面情报，断定国际上正在展开一场抢先研制原子弹的激烈竞争。人口稀少的加拿大，在加紧开发铀矿和生产重水；陷入苦斗的英国，成立了以艾克斯为首的秘密理事会，建立了回旋加速器，以“合金管局”这一代号掩盖研制原子弹的秘密；苏联成立了代号为“第二试验室”的核研究中心，并在全国进行大规模铀矿资源调查，八个巨大的铀矿加工厂已在西伯利亚投产；日本虽然工业实力有限，也以帝国航空技术研究所大楼为基地，开始原子弹研制计划，并向德国求购氧化铀，又在中国展开铀矿资源调查；而在德国，原子研究计划更加如火如荼、全面展开。在帝国研究委员会协调下，海森堡、哈特克、布雷格等一批德国著名科学家和核物理学家相继被延揽进德国的核计划，新的试验室接踵成立。为保证铀供应，德国军方夺占了捷克斯洛伐克的天然沥青铀矿，没收了比利时贮存的１２００吨铀矿石。德军还强购挪威尤里坎工厂生产的重水。无论如何，美国在研制原子弹的国际竞赛中不能落后，尤其不能允许德国先于美国造出原子武器。基于这种认识，美国的原子弹研制计划获得新的动力。不久，英国和加拿大核研究力量因其自身条件限制，并入美国核计划，这使美国的原子弹研究项目因节省前期实验时间而大大加快。