几个厂子选定后，接下来就是核武器研制基地往哪里建的问题了。
1957年10月，中苏两国签署了国防新技术援助协定，苏联允诺在核武器方面给予中国相应的帮助，之后，二机部即着手组建研制生产原子弹的机构——核武器局，它的代号是九局。经宋任穷推荐，西藏军区副司令员兼参谋长李觉调任二机部九局局长。
李觉是新中国的第一批少将，并在大学里读过书。他说自己有好鼓捣的特点，做过炮弹和电雷管，能说几句洋话。这在当时的中国将军中并不多见。1954年秋他就发现有心脏病，在高原不适应。1957年李觉回北京治病，准备做手术。在这样的情况下，上级想他再去西藏恐怕身体吃不消，就确定把他调回来。李觉说，我当时也在考虑，是不是到军队哪个地方搞点具体事。那时候，很多等待分配工作的一些领导同志来来往往，都住在帅府园总参的招待所。记得7月份的一天，陈赓到那里去了，一见了面，他那个人是很客气的——哎，老李，你怎么样？我说我回到内地，能吃能喝能睡的，没啥事。他说过几天军队要欢送你，这时候我才知道要我离开军队。我问他干什么事情，到哪里去？他不告诉我，就拄着拐杖笑着走了。第三天宋任穷去找我，说你的工作中央有考虑，现在是和平时期，让你搞工业。你去找赖传珠。我找赖传珠，赖传珠让我到三机部也就是后来的二机部报到，没有说具体是干什么。然后出去选场，到11月才回来。回来之后，宋任穷就找我，说你的工作就是要搞核武器，研究原子武器。我说没这个知识，没这个经验哪。他说，在工作当中学习，组织大家干嘛。我当时还是军人，没有办什么转业手续就来干这个了，手续到1958年秋天才办。宋任穷找我谈过后，我一想，这个担子太重了。
李觉到任之前，吴际霖和郭英会两位副局长就已经先来了。吴际霖毕业于华西大学化学专业，曾在山西国民党部队当过军官，为前线将士讲授防化常识。后来经中共地下党介绍到了延安，在陕北公学自然科学研究室任教员并从事军工生产。1955年调到国务院三办原子能小组。吴际霖曾三次到苏联参加谈判，九局成立前任二机部计划局副局长。郭英会则给周恩来当过军事秘书，最早也曾在阎锡山那里干过。李觉说，郭英会是广东人，人很好，他是从山西阎锡山的民族革命大学出来的，然后到了军队，当了团政委，然后到总理那儿去了。那时候我们分工由他负责干部工作、思想政治工作，他后来得了肝癌，已经去世了。吴际霖一开始在山东铝厂，出了个事，人家要斗他，戴手铐戴得手腕都磨破了。陈云知道了，就把他弄来当北京钢铁学院的负责人，就是在有色金属设计的地方做工作。后来把他调到二机部这个系统。那个时候不是去苏联谈判吗，总得有搞化工的，他在四川大学学过化工。后来他经过西安跑到陕北去了，又从陕北到山东军区搞炸弹。因为几次去苏联谈判他都参加了，所以就把他调到九局做副局长，我们三个这样弄在一起，后来又加上一个朱光亚，帮我们做一些方针研究。吴际霖这个人很好，事业心很强，非常直率。十年动乱的时候，抓吴际霖的反革命，我把他弄回北京，他的两个女儿来看我，带来一封信。吴际霖死后我又把信还给他的女儿留做纪念。他母亲在衣柜里上吊自杀，他夫人也精神失常，跳河自杀了。
刘西尧说，吴际霖是我们国家制造原子弹的一个大功臣。在草原上的时候，完全是靠吴际霖来支撑维持“文革”引起的那个混乱局面的。说起来，还在“文革”之前，在四清的时候，我还把吴际霖给批了一顿。当时有人批他，我也参加了，我们那时搞四清工作团，左得要命。其实，用现在的眼光来看，那真是有些小题大做，说他家里面的家谱是什么什么，那实际上并不是个什么事。等这个运动过去了，吴际霖也从来不计较。吴际霖后来得了一身的病，我去看他，人病得不像个样子，后来死在教务部旁边的那个医院。
1958年1月21日，吴际霖拟定了九局本年度工作纲要及第一季度工作计划。3月，苏联专家安德烈也夫、卡列尼奇、古多索夫等12人选厂组抵达中国，开始选厂筹备，并先后在四川、甘肃、青海三省选点。
在苏联专家没有来华之前，吴际霖等带领有关专家先对四川、甘肃和宁夏等地进行了考察分析和对比。研究的初步结果倾向于在甘肃张掖地区选厂。因为那里地势开阔，交通方便，移民任务较少，而四川绵阳地区却是山区，移民任务重；宁夏某地也是属于地震区，且风沙很大。1958年5月中旬，局长李觉回西藏处理一些事务，便由吴际霖和郭英会二位副局长率领何广乾总工程师以及张冶那、屠尔勒等4位技术人员，与苏联专家组长安德烈耶夫及其土建、给排水等专家，直接到甘肃张掖地区进行选点。
