Но вернемся в 30-е годы. Стремление государственных структур получить немедленную практическую отдачу от фундаментальной науки неизбежно оказывало влияние на административное руководство наукой. Необходимость теоретической физики приходилось отстаивать, а исследовательскую работу в области ядерной физики академики С.И. Вавилов и А.Ф. Иоффе вплоть до самой войны вели в своих институтах под огнем критики со стороны некоторых руководящих инстанций за отрыв от практических нужд народного хозяйства. Я.Б. Зельдович в своих воспоминаниях отмечал: «Работу по теории деления урана мы считали неплановой и занимались ею по вечерам. Иногда очень поздно».
При всех сложностях политического и экономического порядка ядерные исследования получали все большее развитие. Сказывались высокий интеллектуальный потенциал отечественный физической школы и увлекательность самой ядерной физики для ученых. Более значительную роль стали играть лаборатории по ядерным исследованиям Алиханова. Развивалась экспериментальная база. В частности, строились импульсный ускоритель Ленинградском физико-техническом институте и электростатический генератор Ван-де-Граафа в Харьковском физико-техническом институте. В Радиевом институте был пущен первый в Европе циклотрон.
Было положено начало регулярному проведению Всесоюзных конференций по физике атомного ядра. В 1933 году состоялась первая из них. Оргкомитет конференции возглавлял И.В. Курчатов. На конференцию приехали известные физики из Франции, Англии, Италии, Швейцарии, Чехословакии.
В 1935-1936 годах был разработан проект самого мощного, по тому времени, циклотрона, который намеревались построить в Ленинграде. Нарастал поток научных публикаций физиков-ядерщиков по итогам проводившихся исследований. За четыре года, с 1932 по 1936 год, свет увидели более ста работ данной тематики. Многие из них нашли живой отклик в западноевропейских научных центрах.
Из достижений этого периода следует отметить открытие П.А. Черенковым с С.И. Вавиловым эффекта, проявляющегося в испускании света веществом при движении в нем заряженных частиц со скоростью, превышающей фазовую скорость света. Этот эффект получил название «Черенковского свечения». Позже И.Е. Тамм и И.М. Франк дали теоретическое обоснование данного явления, которое, как открытие, было отмечено Нобелевской премией в 1958 году (П.А. Черенков, И.Е. Тамм, И.М. Франк).