振理頑皮又走出學校，王懷民和老師正著急楊佳蓉就把振理帶了回來。老師倒是體諒兩人是科學家沒時間管孩子。楊佳蓉回來這么久沒有告訴王懷民，只是振理知道才會經常去找她要她帶自己回北京。楊佳蓉告訴了王懷民自己的事情，還說出了自己在當護士，王懷民很緊張他但還是高興楊佳蓉能回來，竟然能說出別樣的情話。陶志綱在中子源實驗室外等著鐘心，他建議鐘心將實驗室也轉移到防空洞。彩蘭又在和其他男生聊天修建防空洞，彭雄飛看見又吃起醋來直接阻止了彩蘭和別人聊天。

彩蘭不明白彭雄飛的做法，彭雄飛卻終于認清了自己的情感，對彩蘭道歉并且表明自己的心意，向彩蘭求婚。彩云喜極而泣說自己不想嫁給彭雄飛了，彭雄飛興致一起直接扛起彩蘭滿操場跑著向眾人宣布彩蘭是自己的媳婦。鐘心不想因為搬實驗室耽誤中子源研究進度，因為在401所里也有一支隊伍在研究中子源，而他們采用的是相對簡單的蘇式，鐘心害怕被人家超越，她覺得第二個研究出來的人，就等于沒有研究。陶志綱即將出差，他和鐘心約定，比一比誰先成功。陶志綱給了鐘心幾顆奶糖關心其不要只顧著研究，鐘心對陶志綱的感情已然是不同了。

江水寧來信保衛處的同志們都圍著黃凱華湊熱鬧，陶志綱開玩笑嚇唬黃凱華，哪知道江水寧的信中同意了黃凱華的大膽求愛，陶志綱強迫黃凱華趕緊給人家江水寧回信，正當黃凱華欣喜若狂的時候，卻收到了前妻的來信，得知前妻要把兒子交給他撫養。黃凱華因為兒子的事情猶豫了起來，王懷民和彭雄飛都鼓勵黃凱華當面和江水寧聊清楚這件事情，王懷民為了促成機會將去北京出差的機會讓給了黃凱華。鐘心和鐘教授一起加入到防空洞的修建當中，鐘心埋怨這種簡易的防空洞無法抵抗原子彈，又因為王懷民沒來她也不想干了，說起干好本職工作的事情，鐘心又提起楊佳蓉的事情更加生氣。

鐘心無端發脾氣都是因為401所的競爭。楊佳蓉即使在基地當護士仍然沒有放棄輻射學，還給基地的其他人普及輻射知識。江水寧因為黃凱華沒有回信而繼續寫信，她擔心黃凱華是因為生活或者工作上的原因苦惱才不與自己聯系。哪知道信寫完黃凱華就出現在了江水寧面前。王懷民看著上課的楊佳蓉很是欣慰，楊佳蓉照顧振理照顧自己還是自己信仰的引領者，王懷民磕磕絆絆地說出自己本來有禮物要送給楊佳蓉，又掙扎著堅定地向楊佳蓉求婚，要與其組成完整的家庭相伴余生。楊佳蓉拿出王懷民要送自己的禮物還給了王懷民，楊佳蓉卻因為自己的身份顧慮王懷民的前途，婉拒了他。楊佳蓉即使要離開仍然關系王懷民不要受到原子彈的傷害。

借著去北京出差的機會，黃凱華出現在江水寧的面前，江水寧不明白黃凱華為何對自己忽冷忽熱，黃凱華因為婚姻的挫折和事業的保密性才如此猶豫，黃凱華最終向江水寧坦白了自己的家庭情況和工作情況。江水寧沒有說出自己的答案卻講述了自己童年的故事，被拐賣到北京的江水寧小時候被輾轉販賣，幸好在十五歲那年被現在父親救下，她的內心有創傷不敢相信任何人，只有黃凱華不一樣，但是黃凱華突然出現突然消失又向自己表明了那么多問題，王懷民卻唯獨忘記表明自己是否真心愛江水寧，黃凱華急著表白深愛江水寧，既然有愛為什么不能在一起。

黃凱華滿心歡喜回到基地并向組織提出申請要與江水寧結合為革命夫妻。鈾球加工的最后一個關節交給大海來完成，由于演練已經經歷了上萬次，大海還是較有信心，組織也信任大海的手藝。緊張的鈾球加工開始，所里的領導都在加工室外看著，不幸的是機床的真空吸盤出了問題。