提出将核爆试验分两步走

　　1962年9月，二机部部长刘杰与核武器研究所所长李觉等领导同志研究后提出：争取在1964年（最迟在1965年上半年）爆炸我国第一颗原子弹，这就是著名的“两年规划”。

　　就在9月，为进一步分析研究其可行性，朱光亚主持起草了《原子弹装置科研、设计、制造与试验计划纲要及必须解决的关键问题》与《原子弹装置国家试验项目与准备工作的初步建议与原子弹装置塔上爆炸试验大纲》。前一文件是阶段性总结分析报告，对我国在当时科学和工业基础薄弱的条件下很快完成第一颗原子弹装置的研制起了重要作用，是中国原子弹研制科技工作最早的一份纲领性文献；后一指导性文件是对下一步工作的全面部署，明确提出了将核爆炸试验分两步走：第一步先以塔爆方式进行，第二步再以空投方式进行。后来的实践证明，这是一个切实可行的方案。

　　1964年10月16日下午3时整，一朵黄褐色的蘑菇云在我国的西北戈壁滩腾空而起。中国自行研制的第一颗原子弹爆炸成功的消息，震动了全世界。　　

　　参与组织领导我国历次“两弹”试验

　　还在第一颗原子弹爆炸成功之前，在核工业部副部长钱三强的精心安排下，氢弹的探索就已经在原子能研究所开始。

　　1965年初，原子能研究所、核武器研究所合并，共同攻关氢弹。在朱光亚、彭桓武指导下，由邓稼先、周光召组织理论研究人员和有关专家，经过认真总结分析，制定了探索氢弹的理论研究计划。

　　朱光亚鼓励科研人员大胆设想，提出各种新的概念和设计方案。1965年9月底，在朱光亚支持下，于敏等人带领科研人员前往上海，利用中国科学院华东计算机研究所的J-501计算机，进行了大量计算和数值模拟结果的理论分析。经过近三个月的持续努力，于敏一行终于找到了造成自持热核反应条件的关键所在，探索到了氢弹原理。

　　1967年6月17日，我国第一颗百万吨级氢弹爆炸成功。随后，朱光亚又参与组织领导了我国历次原子弹、氢弹的试验，为原子弹、氢弹技术突破（如原子弹、氢弹小型化）及武器化工作作出了重大贡献。