在1938年德国发现核裂变现象后，日本学界同样注意到这一划时代的信息，著名物理学家仁科芳雄在1939年提出将新发现进行军事应用的可能性。次年，日本陆军经研究认为制造原子弹切实可行，东条英机于1941年5月批准陆航递交的“制造铀弹报告”，指派仁科芳雄带100多名学者进行研究，该计划以仁科芳雄名字的第一个字命名，称“仁计划”。

日本海军不甘示弱，1942年也实施核开发项目，并以“原子裂变”英文单词“fission”首字母命名，称“F计划”，由京都帝国大学提供支持，负责人是物理学家荒胜文策。

1943年，仁科芳雄完成了原子弹的理论研究，但日本缺乏实验需要的铀原料，便在本土、朝鲜、满洲各地寻找铀矿，又向德国寻求帮助。德国对此不能明显拒绝，否则就是告诉日本自己在开发原子弹并反对日本研制——这会影响日德合作，但霍夫曼也不想加快日本的研发进度，便采取了折中办法，告诉日方欧洲铀矿石不多，德国已拿来自己研究，目前比属刚果有铀矿石，对其他国家德国严格限制输出，日本作为盟友不在此列，不过没有现货，要等几个月才能提供给日本，不过价格索取倒不贵。

日本选择了等待，最终在10月份顺利拿到了几百吨铀矿石，这让日方非常满意，连忙运回国研究，今年打下印度后又在当地发现了铀矿，喜出望外地加以开采，很快连上海黑市都能买到铀矿石。

上海黑市此时赫赫有名，只要能拿出硬通货，各种各样的东西只要不是太离谱都能搞到，重庆、延安、南京当局经常在上海购买急需的药品和小批量军火物资，甚至还能买到航空发动机、反坦克炮等中国方面根本生产不了的东西，至于无缝钢管之类根本就是小意思，日本对此都睁眼闭眼——很多其实是日本自己放出来回笼资金的。

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