1955年1月15日，在中南海菊香书屋召开的中央书记处扩大会议上，毛泽东主席作出了制造原子弹大决定。要制造原子弹，没有裂变材料不行，而“铀235是自然界中存在的唯一容易裂元素”。在这样的背景下，寻找铀矿资源，为原子弹提供要求的裂变材料就势在必行。适逢1955年18日，苏共中央第一书记赫鲁晓夫公开宣布，将帮助中国等社会主义国家进行和平利用原子能的研究。事不宜迟，仅仅两天之后，中苏两国就在莫斯科签订了一份秘密协议。协议规定，由两国合营，在中国境内进行铀矿普查勘探，对有工业价值的铀矿床，由中国组织开采，所开采的铀矿石，除满足中国需要外，其余由苏联收购。紧接着，苏联便向中国派遣了数百名铀矿地质专家，并要求中国加大人力物力财力的投入，迅速展开铀矿勘探工作。于是乎，一场在苏联专家指导下秘密而有序的铀矿勘察活动在全国范围内大面积铺开。
调兵遣将，多路出击
最早成立的两支铀矿地质勘察队伍是湖南的309大队和新疆的519大队。按照1955年2月全国人民代表大会常务委员会委员长刘少奇签署的调干通知，309大队从湖南、江西、广东和广西4省区选调了193名干部，519大队从山西、河北、四川、陕西、甘肃和新疆6省区选调了294名干部，这些干部均被要求于3月底前分别至长沙和乌鲁木齐报到。“当时对干部的要求特别高，处级干部要13级以上，而且年龄也有限制。”勘探大队大队长和副总地质师由中国人充任，总工程师和总地质师则由苏联专家担任。“来华工作的苏联铀矿地质专家，最多的时候有400多人”。随着时间的推移，中苏合作勘探铀矿的方式也发生了一些变化，在1955年～1956年间，苏联除提供勘察设备、技术外，还与中方人员一起满世界地跑，满世界地找；1956年以后，苏联专家虽继续帮中国勘察铀矿，但主要以指导、顾问为主。
除此之外，中央又从各个部门抽调大批专业技术人员充实309大队和519大队，之后，309大队和519大队又从多个省市和部门调集了上万人的找矿员，其中包括500名从朝鲜归国的志愿军无线电通信官兵。在湖南金银寨地面勘察过程中率先发现铀矿点的陈金陵就是309大队在湖南招收的一名刚从长沙市一中毕业拟升高中的学生。
309大队负责中南地区的铀矿地质勘察，其活动范围主要在湖南、江西、广东和广西；519大队的足迹则遍布新疆和东北。
之后，西南又成立了一个209大队。
逢山爬山，遇水涉水
勘察大队成立后，首先开展搜集相关资料，研究勘察区域地形图，制订勘察方案等工作，而后实施野外普查。519大队在进行普查前，还将新疆境内的各种矿山、竖井和坑道勘察了一遍。实施普查的一般程序是：吃过早餐，找矿员乘汽车从驻地到达指定地域：人员下车后按小队编组，每个小队约六七人，各小队分头到指定地域踏勘。但在进行从库尔勒以东某处至喀什之间这段数千千米区域的勘察时，519大队通常按一千米一组将人员放下车，每组沿一条三四千米的测线朝前走，边走边按规定勘测线上的相应点位，同时记下勘测结果。通常情况下，每组3人：一人用探测仪、辐射仪沿线测探；一人用罗盘把握方向；还有一人是警卫人员，拎着一挺轻机枪负责警戒。之所以配备警卫人员，原因之一是新疆当时比较乱，尤其是乌斯曼叛乱武装还十分活跃，曾发生过叛乱武装冲击地质部的普查队，甚至把女地质队员抢走的严重事件；原因之二是新疆人烟稀少，野生动物较多，碰到狼、熊之类凶猛野兽，难免受到死亡威胁。
据当年参加过铀矿勘察的519大队的人员回忆，苏联专家说一不二，找矿员只有执行的义务，没有解释的权利，“有理三扁担，无理扁担三”。譬如跑路线，你必须按指定的路线测探，不能投机取巧，不能绕过“障碍”区域。因此，在勘探过程中，碰到高山，再高也得往上攀爬，碰到河沟，再深也得涉水穿行，通过后再从这河沟里爬上去。
309大队的情况也是一样，逢河过河，哪怕河水彻骨透凉；逢山过山，哪怕山中毒蛇肆虐；逢茅草过茅草，哪怕深深的茅草将身体划出一道一道的血印。
高度保密，误会频生
铀矿勘察非常强调保密的重要性。还在勘探队初建时，全国人大常委会委员长刘少奇就批示，只准省委第一书记知道调集这些干部的真实目的，其他人则不允许多问。而从全国各地选调到309大队和519大队的干部皆持中央组织部的介绍信，介绍信上只宣称是执行特殊任务，至于执行什么“特殊任务”则无片言只语说明，人事部门也要求被选调干部上不告父母，下不告子女，亲戚朋友就更不用说了。
然而，勘察队员在各地频繁活动，不可能不遇到一些意想不到的困难。很显然，置身野外，人生地不熟，一遇到困难，也只能找当地政府解决问题。但是，当地政府对勘察队要人给人，要车给车，却不知道勘察队到底是干什么的，一问还吃闭门羹，心里自然不高兴，也有一种不被信任的感觉，难免会造成许多误会和不快。一次在有乌鲁木齐各政府机关领导和各地区官员参加的大会上，伊犁哈萨克自治州州长—一个少数民族干部当场公开表达不满，令出席会议的519大队的副总地质师杨士文十分尴尬。无奈之下，杨士文只好请示上级，获批后在会上将整个情况进行了介绍，局面才得以缓和。
类似的事例还有头戴耳机、身背步枪的勘察队员被边防部队怀疑是台湾空降的特工予以扣留、老婆探亲找不到老公驻地、勘察过程中遇到熟人遭突然探班，等等，给枯燥无味的铀矿勘察工作增添了许多“花絮”。
历尽艰辛，大功告成
艰辛的付出终于有了回报。1955年9月，一架309大队航测分队的飞机在15号航测点以距地面约60米的高度超低空飞行时，飞机上的航测仪突然发生强烈的放射性反应。飞行员大喜，立即按预定程序，抛下一个石灰包，对发生信号异常的区域进行了标记。该区域位于湖南郴县（现郴州市）许家镇附近一个叫金银寨的小山村。
10月下旬，309大队第二分队陈金陵所在的小队（小队长为伍锡祥）开赴金银寨，进行地面强测，以证实铀矿带的存在。陈金陵由于身材魁梧，被所在小组的组长张万生分配了一个最困难的线路，距离倒不长，大约三四千米，但要翻过一个很陡的山头。随同陈金陵勘探的是公安战士李九斤，也是个高大壮实的小伙子。陈金陵头戴耳机，手握探管在地面上东点点西点点，一步一步地往前走，每隔20米在《野外工作手册》上记上一个数值。在过一道水有齐腰深的小河后，又爬了半个多小时，好不容易到达山顶，不想又碰到一个露头约200余米的硅化带，形成一道难以攀爬的屏障。此时，两人体力透支都很大，只好互相拉拽，你顶我扛，爬了大概20多米，耳机里的脉冲声突然响个不停，爬到别的地方，也是一样。莫名其妙一阵子之后，陈金陵和李九斤终于明白了：这就是他们要找的地方！马上做个记号，回到驻地后立即向张万生汇报了异常情况。第二天，陈金陵把张万生等人带到异常点上，由张万生亲自进行听测，确定无误后，在一块较平的石头上，用石灰撒了一个直径约5米的圆圈。
当天晚上，伍锡祥将陈金陵和在其他测线发现异常点的另几位找矿员叫到一顶外面有4名公安战士站岗的帐篷内，压低嗓音说：“我们在这里找到了造原子弹的铀矿。除了我告诉你们的这句话，从现在开始，谁也不准对外人说这件事。”
需要指出的是，“由于技术手段落后，铀矿勘探初期遇到了各种难以想象的困难，第一条铀矿异常地带的发现，就付出了十几条生命”。
选自《兵器知识》