1961年1月，于敏和妻子孙玉芹还正为出国留学做着准备。负责牵头组织氢弹攻关的老郝找到于敏，问他愿不愿意加入氢弹理论预研工作。尽管知道一旦答应下来，不仅要放弃难得的留学机会、放弃之前的声誉，还要一辈子默默无闻、隐姓埋名，甚至要对家人都严格保密，于敏还是斩钉截铁地答应了下来。加入氢弹理论小组后，于敏、陆杰等人面对的第一个难题便是：根据美国期刊刊载的论文，在设计中添加氚有利于氢弹起爆。然而如果真要通过实验来确认这一技术路径，要花费至少三年时间、数亿人民币。