1948年夏，钱三强与何泽慧携刚足半岁的长女一同回国，他们铭记伊伦·居里“为科学服务，科学为人民服务”的赠言，到北平后，接受清华大学理学院院长叶企孙和周培源教授的邀请，任清华大学物理系教授。同时与何泽慧、彭桓武积极组建北平研究院原子学研究所，并任所长。

　　新中国成立后，钱三强积极参加了中国科学院的组建和调整工作，先后主持中国科学院计划局和近代物理研究所的工作。

　　1955年1月15日，经过周恩来总理事先组织与安排，毛泽东主席主持召开中央书记处扩大会议，听取了钱三强、李四光等关于原子核科学工作和铀矿资源情况的汇报，决定大力发展我国的原子能事业。

　　1956年，国家成立主管原子能工作的工业部（即第二机械工业部，后称核工业部），钱三强为副部长之一，兼任中国科学院副秘书长。1958年，中国科学院近代物理所改名为原子能研究所（即今中国原子能科学研究院），实行第二机械工业部与中国科学院双重领导，钱三强仍任所长，很好地实现了院与部的协作。

　　钱三强先后选派和推荐优秀科技专家（如王淦昌、彭桓武、郭永怀、朱光亚、邓稼先、周光召、于敏、黄祖洽、陈能宽、胡仁宇等）到二机部有关院、所、厂负起科技领导责任，在铀矿评价、采选、铀化学化工、铀同位素分离、扩散分离膜的研制及高效炸药等方面组织联合攻关，使许多关键问题得到解决。终于在1964年10月16日爆炸成功我国第一颗原子弹。因此，我国的第一颗源子弹完全是自己设计、自己制造、独立完成的。

求学之路 　中国三大高能物理研究装置