他立即寫出了一份建議書，建議德國立即加大對原子彈的投入，爭取在年底或明年初能有一個用於試驗的核裝置並最後能製造出幾枚可以用於實戰的原子彈。
周天雷在報告裏認為原子彈這個東西的研製不能因為目前的戰爭局勢緊張就採取一種急功近利的方略。因為它是一個最後德國能否在最後和盟國在談判桌上討價還價的關鍵法寶。德國決不能在盟國後麵掌握它，不然德國最終將麵臨悲劇下場。
在寫這個報告前周天雷特地見過負責這個計劃的海森堡，參與研究德國的原子彈計劃的還有勞厄(1914年諾貝爾物理獎獲得者)、波特、蓋革(蓋革計數器的發明者，他進行了α散射實驗)、魏紮克、巴格、迪布納、格拉赫、沃茲等人。
雖然在德國納粹上台的第一年，就有大約2600名學者離開了德國，四分之一的物理學家從德國的大學辭職而去，到戰爭前夕已經有40%的大學教授失去了德國大學的職位。整個軸心國共流失了多達27名諾貝爾獲獎者，其中包括愛因斯坦、薛丁格、費米、波恩、泡利、德拜這樣傑出的人物，這個數字還不算間接損失的如玻爾之類。但德國憑其驚人的實力仍然開始了原子彈的研究，並走在世界此領域前列。
被周天雷找來的德國原子彈研究機構負責人海森堡說：“天然鈾礦石裏由於存在兩種鈾的同位素，一種是可以分裂進行鏈式反應的鈾235，另一種是不會分裂進行鏈式反應的鈾238。”
海森堡繼續向周天雷解釋原子的構成：“原子核是由質子和中子組成的，中子和質子質量大致相同，但是質子攜帶正電荷，而中子不帶電荷。元素的基本屬性是由它所含的質子數確定的。也就是說，鈾的原子核中隻能有92個質子，但是中子的數量可以有所不同，從而產生出不同的同位素。鈾235名稱中的235是中子數和質子數的總和。也就是說，自然界中常見的鈾238的原子核中有92個質子和146個中子，鈾235的原子核中有92個質子和143個中子。”
他抬起頭看了一眼周天雷，見對方的臉上沒有露出不耐煩的神色，反而是很有興趣的在聽他的說話。因此放大膽子說道：“由於鈾238比鈾235多3個中子，但他們的質子數都是92，所以原子核外的電子結構是相同的，化學性質相同，在工業上的分離方式是不可能用化學方式分離，隻能根據它們的重量差異用物理方式分離。在天然鈾礦石中分離出足夠的鈾235需要大量的資源和人力物力，這項工作在戰爭期間是難以完成的。但是我們也意識到了另一種可能的方法，那就是說，雖然鈾238本身不能分裂，但它吸收中子後會衰變成另一種元素--鈽。而這種元素和鈾235一樣，是可以形成鏈式反應的。不過無論如何，前提是要有一個原子反應堆，製造原子的反應堆需要中子減速劑。一種很好的減速劑是重水。”
“我們目前唯一的重水來源是在挪威的一個名叫努爾斯克的重水生產工廠，在德國進攻挪威前，法國軍備部長在居裏夫人的女婿約裏奧的建議下一口氣買走了該工廠所生產庫存起來的約185千克的重水。但是在工廠重新開產後遭到了英國的騷擾，以至於工廠不能集中精力生產重水。”
周天雷說：“我仔細看了你提交的研究報告，我認為你們研究出來的東西似乎是一種爆炸威力不大，但是它的輻射威力比較大的東西。這個東西不符合德國的需要，我們需要一種可以產生相當於上萬噸tnt當量的原子彈。這種炸彈才是符合德國的需要的。”
他說著拿出了一張白紙，在上麵畫了一張草圖，說道：“原子彈的爆炸是當一個中子轟擊容易分裂的鈾235原子核時，會使它裂成兩半，同時放出更多的中子去進一步轟擊別的鈾235原子核。這樣就引起一連串的連鎖反應，在每次分裂時都放出大量能量，這個應該就是你們所說的‘鏈式反應’吧。如果你們把一塊低於臨界質量的鈾-235用炸藥射向三個同樣處於低臨界的環形鈾-235，從而造成整塊超臨界質量的鈾，引發原子連鎖反應，這樣的炸彈應該能出現我們想看到的結果吧。當然這樣的炸彈由於要在爆炸前防止核輻射肯定很重，估計可能有幾噸重。”
聽了周天雷的說話，出了一身冷汗的德國原子彈研究負責人海森堡他沒有想到眼前的這個海軍軍官竟然能聽懂他所說的東西，還能了解臨界質量這種技術名詞。
周天雷並沒有去看海森堡的臉色，他翻開桌子上的一份文件看了一會說道：“我將會派出一支精銳部隊保護在挪威的重水工廠，臨時防止英國人再來破壞，同時我會向臨時政府報告將這個工廠和他們已經生產出來的重水放到德國內陸進行生產，徹底解決出現英國人的破壞的問題。教授，我希望你們加快速度，在年底或者是明年初研製出一個讓我們看得見的東西來，至於經費問題我會向上麵進行申請的。希望你和你帶領的組織不會讓我失望。等一會我將把我的一些想法寫下來交給你。”
等海森堡離開後，一個德國氣象學家進入了周天雷的辦公室，原因是周天雷根據自己未來的知識，知道即使德國將類似美國的‘小男孩’那樣的鈾235核炸彈研製出來，但是由於這個時代的機械加工技術，自動控製技術和缺少大量的離心機來將鈾235和鈾238進行分離，雖說德國目前的核能研究技術是目前全世界最先進的，再加上自己從後世對原子彈技術的一些了解，也許能搶在美國人前研究出萬噸級tnt當量的原子彈，但是數量上決不會比美國多多少。周天雷自己還是知道鈾-235提取是相當難的，而且製成的核彈爆炸也不一定會是將裝填的核裝藥都給用上。
周天雷在報告裏認為原子彈這個東西的研製不能因為目前的戰爭局勢緊張就採取一種急功近利的方略。因為它是一個最後德國能否在最後和盟國在談判桌上討價還價的關鍵法寶。德國決不能在盟國後麵掌握它，不然德國最終將麵臨悲劇下場。
在寫這個報告前周天雷特地見過負責這個計劃的海森堡，參與研究德國的原子彈計劃的還有勞厄(1914年諾貝爾物理獎獲得者)、波特、蓋革(蓋革計數器的發明者，他進行了α散射實驗)、魏紮克、巴格、迪布納、格拉赫、沃茲等人。
雖然在德國納粹上台的第一年，就有大約2600名學者離開了德國，四分之一的物理學家從德國的大學辭職而去，到戰爭前夕已經有40%的大學教授失去了德國大學的職位。整個軸心國共流失了多達27名諾貝爾獲獎者，其中包括愛因斯坦、薛丁格、費米、波恩、泡利、德拜這樣傑出的人物，這個數字還不算間接損失的如玻爾之類。但德國憑其驚人的實力仍然開始了原子彈的研究，並走在世界此領域前列。
被周天雷找來的德國原子彈研究機構負責人海森堡說：“天然鈾礦石裏由於存在兩種鈾的同位素，一種是可以分裂進行鏈式反應的鈾235，另一種是不會分裂進行鏈式反應的鈾238。”
海森堡繼續向周天雷解釋原子的構成：“原子核是由質子和中子組成的，中子和質子質量大致相同，但是質子攜帶正電荷，而中子不帶電荷。元素的基本屬性是由它所含的質子數確定的。也就是說，鈾的原子核中隻能有92個質子，但是中子的數量可以有所不同，從而產生出不同的同位素。鈾235名稱中的235是中子數和質子數的總和。也就是說，自然界中常見的鈾238的原子核中有92個質子和146個中子，鈾235的原子核中有92個質子和143個中子。”
他抬起頭看了一眼周天雷，見對方的臉上沒有露出不耐煩的神色，反而是很有興趣的在聽他的說話。因此放大膽子說道：“由於鈾238比鈾235多3個中子，但他們的質子數都是92，所以原子核外的電子結構是相同的，化學性質相同，在工業上的分離方式是不可能用化學方式分離，隻能根據它們的重量差異用物理方式分離。在天然鈾礦石中分離出足夠的鈾235需要大量的資源和人力物力，這項工作在戰爭期間是難以完成的。但是我們也意識到了另一種可能的方法，那就是說，雖然鈾238本身不能分裂，但它吸收中子後會衰變成另一種元素--鈽。而這種元素和鈾235一樣，是可以形成鏈式反應的。不過無論如何，前提是要有一個原子反應堆，製造原子的反應堆需要中子減速劑。一種很好的減速劑是重水。”
“我們目前唯一的重水來源是在挪威的一個名叫努爾斯克的重水生產工廠，在德國進攻挪威前，法國軍備部長在居裏夫人的女婿約裏奧的建議下一口氣買走了該工廠所生產庫存起來的約185千克的重水。但是在工廠重新開產後遭到了英國的騷擾，以至於工廠不能集中精力生產重水。”
周天雷說：“我仔細看了你提交的研究報告，我認為你們研究出來的東西似乎是一種爆炸威力不大，但是它的輻射威力比較大的東西。這個東西不符合德國的需要，我們需要一種可以產生相當於上萬噸tnt當量的原子彈。這種炸彈才是符合德國的需要的。”
他說著拿出了一張白紙，在上麵畫了一張草圖，說道：“原子彈的爆炸是當一個中子轟擊容易分裂的鈾235原子核時，會使它裂成兩半，同時放出更多的中子去進一步轟擊別的鈾235原子核。這樣就引起一連串的連鎖反應，在每次分裂時都放出大量能量，這個應該就是你們所說的‘鏈式反應’吧。如果你們把一塊低於臨界質量的鈾-235用炸藥射向三個同樣處於低臨界的環形鈾-235，從而造成整塊超臨界質量的鈾，引發原子連鎖反應，這樣的炸彈應該能出現我們想看到的結果吧。當然這樣的炸彈由於要在爆炸前防止核輻射肯定很重，估計可能有幾噸重。”
聽了周天雷的說話，出了一身冷汗的德國原子彈研究負責人海森堡他沒有想到眼前的這個海軍軍官竟然能聽懂他所說的東西，還能了解臨界質量這種技術名詞。
周天雷並沒有去看海森堡的臉色，他翻開桌子上的一份文件看了一會說道：“我將會派出一支精銳部隊保護在挪威的重水工廠，臨時防止英國人再來破壞，同時我會向臨時政府報告將這個工廠和他們已經生產出來的重水放到德國內陸進行生產，徹底解決出現英國人的破壞的問題。教授，我希望你們加快速度，在年底或者是明年初研製出一個讓我們看得見的東西來，至於經費問題我會向上麵進行申請的。希望你和你帶領的組織不會讓我失望。等一會我將把我的一些想法寫下來交給你。”
等海森堡離開後，一個德國氣象學家進入了周天雷的辦公室，原因是周天雷根據自己未來的知識，知道即使德國將類似美國的‘小男孩’那樣的鈾235核炸彈研製出來，但是由於這個時代的機械加工技術，自動控製技術和缺少大量的離心機來將鈾235和鈾238進行分離，雖說德國目前的核能研究技術是目前全世界最先進的，再加上自己從後世對原子彈技術的一些了解，也許能搶在美國人前研究出萬噸級tnt當量的原子彈，但是數量上決不會比美國多多少。周天雷自己還是知道鈾-235提取是相當難的，而且製成的核彈爆炸也不一定會是將裝填的核裝藥都給用上。