В декабре 1932 году Иоффе организовал в ЛФТИ лабораторию атомного ядра под своим руководством, а годом позже неофициально существовавшая группа «ядерщиков» стала отделом ядерной физики ЛФТИ под руководством Игоря Курчатова. В сентябре 1933 года в ЛФТИ прошла первая всесоюзная ядерная конференция с участием зарубежных физиков, Курчатов возглавляет её оргкомитет. И как признание роли советской школы, на конференции присутствует Фредерик Жолио, Виктор Вайскопф, Эрнест Разетти - член команды Ферми. Приезжают туда и Нобелевские лауреаты. вычислившие и предсказавшие новые элементарные частицы - Вольфганг Паули и Поль Дирак.
К 1934 году в ЛФТИ было уже четыре лаборатории, занимавшиеся ядерной физикой под руководством Игоря Курчатова, Абрама Алиханова, Льва Арцимовича и Дмитрия Скобельцына. Курчатов приглашал туда для занятия ядерной физикой других учёных, в том числе нескольких из Радиевого института. В этом институте благодаря усилиям Курчатова был сооружён и введён в действие первый европейский циклотрон. Курчатов и
Иваненко вели интенсивное исследование эффектов облучения нейтронами различных элементов [24]. Именно на циклотроне Радиевого института были получены впоследствии первые микроскопические порции облучённого урана, чтобы понять технологию производства плутония для атомной бомбы.
В 1934 году Академия наук и её Физико-математический институт переехали из Ленинграда в Москву. А в 1934 году Физико-математический институт разделился с созданием академического Физического института имени Лебедева - основного центра физических исследований в Москве. Директор института Сергей Вавилов (1891-1951) стремился сделать его ведущим центром советской ядерной физики. В этом институте было сделано важное открытие, которое потом назвали эффектом Черенкова, открывшего и описавшего излучение, испускаемое быстро движущимся электроном.
В течение 30-х годов советские учёные уже могли качественно проверять и подтверждать экспериментально открытия в атомной науке, которые происходили в других странах мира. Советские физики Леонид Исаакович Мандельштам (1879-1944) и Михаил Александрович Леонтович работали над теорией радиоактивного распада. Игорь Евгеньевич Тамм и Дмитрий Дмитриевич Иваненко работали над теорией ядерных сил. Курчатов и его группа изучали взаимодействие нейтронов с различными веществами.
Экспериментальные исследования в ядерной физике до 1932 года проводились с альфа-частицами от естественных радиоактивных элементов. Первые успешные эксперименты с искусственно ускоренными ионами были выполнены в Кембриджском университете (Англия) Джоном Кокрофтом и Эрнестом Уолтоном в 1932 году. Высоковольтный ускоритель Кокрофта - Уолтона был уже довольно эффективной исследовательской установкой. Кроме ускорителя ученые использовали электростатические генераторы Ван де Граафа, импульсные генераторы и катушки Тесла (резонансные трансформаторы).
